Страница:
На парусных судах при очень слабых ветрах этим древним способом определяют скорость судна и сегодня. Но уже в XVI в. появился первый лаг. Из толстой доски делали сектор градусов в 65—70, радиусом около 60—70 см. По дуге, ограничивающей сектор, укрепляли, как правило, свинцовый груз в виде полосы, рассчитанный таким образом, что сектор, брошенный в воду, погружался на две трети стоймя и над водой оставался виден небольшой уголок. К вершине этого уголка крепили тонкий прочный трос, который называли лаглинь. В секторе, приблизительно в геометрическом центре погруженной части, сверлили коническое отверстие 1,5—2 см диаметром и к нему плотно подгоняли деревянную пробку, к которой прочно привязывали лаглинь сантиметрах в восьми-десяти от прикрепленного к углу лага конца. Эта пробка довольно прочно держалась в отверстии погруженного лага, но резким рывком ее можно было выдернуть.
Зачем же так сложно крепили лаглинь к сектору лага? Дело в том, что плоское тело, движущееся в жидкой среде, располагается перпендикулярно направлению движения, если сила, движущая это тело, приложена к его «центру парусности» (аналогично воздушному змею). Стоит, однако, перенести точку приложения сил к краю этого тела или к его углу, и оно, как флаг, расположится параллельно направлению движения.
Так и лаг, когда бросают за борт движущегося судна, держится перпендикулярно направлению хода его, так как лаглинь прикреплен к пробке, стоящей в центре парусности плоскости сектора. При движении судна сектор испытывает большое сопротивление воды. Но стоит резко дернуть лаглинь, как пробка выскакивает из гнезда, точка приложения силы переносится на угол сектора, и он начинает планировать, скользить по поверхности воды. Сопротивления он практически не испытывает, и в таком виде вытащить сектор из воды было совсем нетрудно.
В лаглинь на расстоянии примерно 15 м друг от друга (точнее, 14,4 м) вплетались короткие шкертики (тонкие кончики), на которых были завязаны один, два, три, четыре и т. д. узелков. Иногда отрезки между двумя соседними шкертиками тоже называли узлами. Лаглинь вместе со шкертиками наматывался на небольшую вьюшку (типа катушки), которую удобно было держать в руках.
Двое матросов становились на корму корабля. Один из них бросал сектор лага за борт и держал в руках вьюшку. Лаг, упав в воду, «упирался» и сматывал лаглинь с вьюшки вслед за идущим кораблем. Матрос же, подняв над головой вьюшку, внимательно следил за сматывающимся с вьюшки лаглинем и, как только первый шкертик подходил близко к кромке кормового среза, кричал: «Товсь!» (это значит «Готовься!»). И почти вслед за этим: «Вертай!» («Переворачивай!»).
Второй матрос держал в руках скляночки, рассчитанные на 30 секунд, по команде первого переворачивал их и, когда весь песок пересыпался в нижний резервуар, кричал: «Стоп!».
Первый матрос резко дергал лаглинь, деревянная пробочка выскакивала из отверстия, сектор лага ложился плашмя на воду и переставал сматывать лаглинь.
Заметив, сколько шкертиков-узелков ушло за борт при сматывании лаглиня, матрос определял скорость хода корабля в милях в час. Сделать это было совсем нетрудно: шкертики вплетались в лаглинь на расстоянии 1/120 мили, а часы показывали 30 секунд, то есть 1/120 часа. Следовательно, сколько узлов лаглиня смоталось с вьюшки за полминуты, столько миль корабль прошел за час. Отсюда и пошло выражение: «Судно идет со скоростью столько-то узлов» или «Корабль делает столько-то узлов». Таким образом, узел на море — не линейная путевая мера, а мера скорости. Это нужно твердо усвоить, потому что, говоря о скорости, мы так привыкли прибавлять «в час», что, бывает, и читаем в самых авторитетных изданиях «узлов в час». Это, конечно, неправильно, ибо узел — это и есть миля/час.
Сейчас ручным лагом уже никто не пользуется. Еще М. В. Ломоносов в своей работе «О большей точности морского пути» предложил механический лаг. Описанный М. В. Ломоносовым лаг состоял из вертушки, похожей на большую сигару, вдоль которой были расположены под углом к оси крылья-лопасти, как на роторе современной гидротурбины. Вертушку, привязанную в лаглиню, сделанному из троса, который почти не скручивался, М. В. Ломоносов предлагал опускать за корму идущего судна. Она, естественно, вращалась тем быстрее, чем был ход этого судна. Передний конец лаглиня предлагалось привязывать к валу механического счетчика, который должен был крепиться на корме судна и отсчитывать пройденные мили.
Ломоносов предложил, описал, но не успел построить и испытать свой механический лаг. Уже после него появилось несколько изобретателей механического лага: Уокер, Мессон, Клинток и др. Их лаги несколько отличаются друг о т друга, но принцип их работы тот же, который был предложен М. В. Ломоносовым.
Еще совсем недавно, едва судно или корабль выходили в море, на корму штурман с матросом выносили вертушку лага, лаглинь и счетчик, который обычно называют машинкой. Бросив лаг за борт, они укрепляли машинку, и штурман списывал в навигационный журнал показания, которые значались на ее циферблате на момент начала работы. В любой момент, взглянув на циферблат такого лага, можно было довольно точно узнать о пути, пройденном кораблем. Были лаги, которые одновременно показывали и скорость в узлах.
В наше время на многих кораблях установлены более совершенные и точные лаги. Их действие основано на свойстве воды и всякой другой жидкости оказывать давление на движущийся в ней предмет, увеличивающееся по мере увеличения скорости движения этого предмета. Не очень сложное электронное устройство величину этого давления (динамического напора воды) передает в прибор, установленный на мостике или на штурманском командном пункте корабля, предварительно, конечно, преобразив эту величину в мили и узлы.
Это так называемые гидродинамические лаги. Есть и более совершенные лаги для определения скорости судна относительно морского дна, то есть абсолютной скорости. Такой лаг работает по принципу гидролокационной станции и называется гидроакустическим.
В заключение скажем, что слово «лаг» происходит от голландского log, что означает «расстояние».
Итак, получив в свое распоряжение компас, навигационную карту и единицы измерения расстояния и скорости — милю и узел, штурман может спокойно вести навигационную прокладку, периодически отмечая на карте расстояния, пройденные кораблем. Но наличие счислимых координат своего места в море нисколько не отвергает обсервованных, то есть определенных инструментальным способом по небесным светилам, радиомаякам или по береговым ориентирам, нанесенным на карту, а, наоборот, обязательно их подразумевает. Разницу между счислимыми координатами и обсервованными моряки называют невязкой. Чем меньше невязка, тем искуснее штурман. При плавании в видимости берегов определять обсервованное место лучше всего по маякам, которые днем хорошо видны, а ночью излучают свет.
Не много найдется на свете инженерных сооружений, о которых сложено столько преданий и легенд, как о маяках. Уже в поэме «Одиссея» древнегреческого поэта Гомера, датируемой VIII — VII вв. до н. э., рассказывается, что жители Итаки зажигали костры для того, чтобы ожидаемый домой Одиссей мог узнать родную гавань.
С тех далеких времен прошли века, прежде чем маяки приобрели всем нам знакомый внешний вид — высокая башня, увенчанная фонарем. А когда-то выполнявшие функцию первых маяков смоляные бочки или жаровни с углем пылали прямо на земле или на высоких шестах. Со временем для увеличения дальности видимости источников света они устанавливались на искусственных сооружениях, достигавших порой грандиозных размеров. Наиболее «почтенный возраст» имеют маяки Средиземного моря.
Одно из «семи чудес» древнего мира — Александрийский, или Фаросский, маяк высотой до 143 м, сооруженный из белого мрамора в 283 г. до н. э. Строительство этого самого высокого сооружения древности продолжалось 20 лет, и просуществовало оно около 1500 лет. Огромный и массивный, окруженный спирально идущей лестницей, служил он путеводной звездой для моряков, показывая им путь днем дымом от сжигаемой на его вершине нефти, а ночью — с помощью огня, как говорили древние, «более блестящего и неугасимого, нежели звезды». Благодаря специальной системе отражения света дальность видимость огня в ясную ночь достигала 20 миль. Маяк был построен на о. Фарос у входа в египетский порт Александрию и служил одновременно наблюдательным пунктом, крепостью и метеостанцией.
Не меньшей известностью пользовался в древности и знаменитый Колосс Родосский — гигантская бронзовая фигура Гелиоса, бога Солнца, установленная на о. Родос в Эгейском море в 280 г. до н. э. Сооружение ее длилось 12 лет. Эта тоже считавшаяся одним из «семи чудес света» статуя высотой 32 м стояла в Родосской гавани и служила маяком до разрушения ее землетрясением в 224 г. до н. э.
Кроме названных маяков, в тот период было известно еще около 20. Сегодня из них уцелел только один — маячная башня близ испанского портового города Ла-Корунья. Возможно, что этот маяк сооружен еще финикийцами. За свою долгую жизнь он не раз подновлялся римлянами, но в целом сохранил свой первозданный вид.
Строительство маяков развивалось чрезвычайно медленно, и к началу XIX в. на всех морях и океанах земного шара их насчитывалось не больше сотни. Это объясняется прежде всего тем, что именно в тех местах, где маяки были более всего нужны, их сооружение оказывалось очень дорогим и трудоемким делом.
Источники света маяков непрерывно совершенствовались. В XVII — XVIII вв. в фонарях маяков горело одновременно несколько дюжин свечей массой по 2—3 фунта (около 0,9—1,4 кг). В 1784 г. появились масляные лампы Арганда, в которых фитиль получал масло под постоянным напором, пламя перестало коптить и сделалось более ярким. В начале XIX в. на маяках стали устанавливать газовое освещение. В конце 1858 г. на Верхнефорлендском маяке (английский берег Ла-Манша) появилась электрическая осветительная аппаратура.
В России первые маяки были построены в 1702 г. в устье Дона и в 1704 г. на Петропавловской крепости в Петербурге. Строительство старейшего маяка на Балтике — Толбухина близ Кронштадта — растянулось чуть ли не на 100 лет. Здание начали строить по приказу Петра I. Сохранился его собственноручный эскиз с указанием основных размеров башни и припиской: «Протчее дается на волю архитектору». Сооружение каменного здания требовало значительных средств и большого числа искусных каменщиков. Строительство затягивалось, и царь приказал срочно построить временную деревянную башню. Его приказание было выполнено, и в 1719 г. на маяке, названном по имени косы, на которой он был установлен, Котлинском вспыхнул свет. В 1736 г. была предпринята еще одна попытка возвести каменное здание, но закончить его удалось только в 1810 г. Проект разрабатывался с участием талантливого русского зодчего А. Д. Захарова, создателя здания Главного Адмиралтейства в Петербурге. С 1736 г. маяк носит имя полковника Федора Семеновича Толбухина, разгромившего в 1705 г. шведский морской десант на Котлинской косе, а затем военного коменданта Кронштадта.
Круглую невысокую, кряжистую башню Толбухина маяка знают десятки поколений русских моряков. В начале 70— годов XX в. маяк реконструировали. Берег вокруг искусственного островка укрепили железобетонными плитами. На башне сейчас установлена современная оптическая аппаратура, позволяющая увеличить дальность видимости огня, и первая в стране автоматическая ветровая электростанция, обеспечивающая его бесперебойное действие.
В 1724 г. в Финском заливе начал работать маяк Кери (Кокшер) на острове того же наименования. К началу XIX в. на Балтийском море действовало 15 маяков. Это старейшие маяки в России. Срок их службы превышает 260 и более лет, а маяк Кыпу на о. Даго существует уже более 445 лет.
На некоторых этих сооружениях впервые внедрялась новая маячная техника. Так, на Кери, которому в 1974 г. исполнилось 250 лет, в 1803 г. был установлен восьмигранный фонарь с масляными лампами и медными отражателями — первая в России светооптическая система. В 1858 г. этот маяк оборудуется (также первой в России) френелевой системой освещения (по фамилии изобретателя французского физика Опостена Жана Френеля). Эта система представляла собой оптическое устройство, состоявшее из двух плоских зеркал (бизеркал), расположенных под малым (в несколько угловых минут) углом друг к другу.
Таким образом, Кери дважды стал родоначальником различных систем освещения: капитрической — зеркальной отражающей системы, и диоптрической — системы, основанной на преломлении света при прохождении через отдельные преломляющие поверхности. Переход на эти оптические системы во многом улучшил качественные характеристики маяков и повысил эффективность обеспечения безопасности мореплавания.
Роль маяков выполняли и известные 34-метровые Ростральные колонны, сооруженные в 1806 г. в ознаменование славных побед России на море. Они указывали на разветвление Невы на Большую и Малую Неву и были установлены по обе стороны Стрелки Васильевского острова.
Один из старейших маяков на Черном море — Тарханкутский с башней высотой 30 м. Он вошел в эксплуатацию 16 июня 1817 г. На одном из зданий маяка начертаны слова: «Маяки — святыня морей. Они принадлежат всем и неприкосновенны, как послы держав». Сегодня его белый огонь виден на 17 миль. Кроме того, он оборудован радиомаяком и звуковой сигнализацией.
В 1843 г. на самой оконечности Карантинного мола Одесского залива был поставлен брандвахтенный пост-дом с мачтой, на которой с помощью лебедки поднимали два масляных фонаря. Таким образом, этот год следует считать годом рождения Воронцовского маяка. Однако настоящий маяк на Карантинном молу был открыт только в 1863 г. Это 30-футовая (более 9 м) чугунная башня, увенчанная специальным фонарем.
В 1867 г. одесский маяк стал первым в России и четвертым в мире, переведенным на электрическое освещение. Вообще переход на новый источник энергии происходил крайне медленно. В 1883 г. из 5 тыс. маяков земного шара только 14 были с электрическими источниками света. Остальные же еще работали на керосиновых, ацетиленовых и газовых светильниках и горелках.
После того как рейдовый мол значительно удлинили, в 1888 г. был построен новый Воронцовский маяк, который простоял до 1941 г. Это была чугунная башня высотой 17 м. В дни обороны Одессы маяк пришлось взорвать. Но именно он изображен на медали «За оборону Одессы». Новый маяк, тот, что мы видим сегодня, построен в начале 1954 г. Башня, имеющая цилиндрическую форму, стала намного выше — 30 м, не считая 12-метрового основания. В маленьком домике, что на втором причале, смонтировано дистанционное управление всеми механизмами. Строгая белая башня, стоящая на самом краю рейдового мола, изображена на марках и почтовых открытках и стала одним из символов города.
К 1917 г. на всех морях России было построено 163 световых маяка. Наиболее слаборазвитую сеть маяков имели моря Дальнего Востока (всего 24 при протяженности побережий в несколько тысяч километров). На Охотском море, например, действовал всего лишь один маяк — Елизавета (на о. Сахалин), на Тихоокеанском побережье также один — Петропавловский, на подходе к порту Петропавловск-Камчатский.
Во время войны значительная часть маяков была разрушена. Из 69 маяков на Черном и Азовском морях оказались полностью уничтоженными 42, из 45 на Балтийском море — 16. Всего же было разрушено и уничтожено 69 маячных башен, 12 радиомаяков, 20 звукосигнальных установок и более 100 светящих навигационных знаков. Почти все сохранившиеся объекты средств навигационного оборудования находились в неудовлетворительном состоянии. Поэтому после окончания войны Гидрографическая служба ВМФ приступила к восстановительным работам. По данным на 1 января 1987 г., на морях нашей страны действовало 527 световых маяков, из них 174 — на морях Дальнего Востока, 83 — на Баренцевом и Белом морях, 30 — на побережье Северного Ледовитого океана и 240 — на других морях[99].
В начале 1982 г. огни еще одного дальневосточного маяка — Дуга восточная — загорелись на побережье Охотского моря. В пустынной местности между Охотском и Магаданом на склоне сопки поднялась 34-метровая красная чугунная башня.
В 1970 г. закончилось сооружение маяка — памятника экипажам кораблей и судов, погибшим на Балтике в годы Великой Отечественной войны. Маяк Таллинн установлен на глубине 7,5—10,5 м в районе банки Таллинмадал в 19 милях от порта.
На тяжелой бронзовой мемориальной доске увековечены наименования эскадренных миноносцев, сторожевых кораблей, подводных лодок и вспомогательных судов — всего 72 корабля. Маяки, подобные «Таллинну», не нуждаются в обслуживающем персонале. Поэтому в настоящее время взят курс на строительство именно таких маяков.
Среди маяков, построенных и введенных в действие за последние годы, особое место принадлежит автоматическому маяку Ирбенский. Он построен в открытом море на гидротехническом основании. Все технические средства маяка работают автоматически. Маяк оборудован вертолетной площадкой.
Значительное место в навигационном оборудовании, особенно в последнее время, стали занимать импульсные светотехнические средства, с внедрением которых отпадает необходимость в сложных оптических системах. Светотехнические импульсные системы, обладающие огромной силой света, особенно эффективны на высокозасвеченных фонах портов и городов.
Для предупреждения об опасных местах, расположенных в отдалении от берега, или в качестве приемных при подходе к портам используются плавучие маяки, представляющие собой суда специальной конструкции, стоящие на якорях и имеющие маячное оборудование.
Чтобы уверенно опознать маяки днем, им придают различную архитектурную форму и окраску. Ночью же и в условиях плохой видимости экипажам кораблей помогает то, что каждому из маяков присваиваются радиосветовые и акустические сигналы определенного характера, а также огни различных цветов — все это элементы кода, по которому моряки определяют «имя» маяка.
На каждом корабле или судне имеется справочник «Огни и знаки», в котором содержатся сведения о типе постройки каждого маяка и его окраске, высоте его башни, высоте огня над уровнем моря, характере (постоянном, проблесковом, затмевающемся и т. п.) и цвете маячного огня. Кроме того, данные о всех средствах навигационного оборудования морей внесены в соответствующие лоции и обозначены на навигационных картах у мест их расположения.
Дальность действия светящих маяков — 20—50 км, радиомаяков — 30—500 и более, маяков с воздушными акустическими сигналами — от 5 до 15, с гидроакустическими сигналами — до 25 км. Акустические воздушные сигналы ныне подают наутофоны — ревуны, а раньше на маяках гудел колокол, предупреждая об опасном месте — о мелях, рифах и других навигационных опасностях.
Сейчас трудно себе представить мореплавание без маяков. Погасить их свет — все равно что каким-то образом убрать звезды с небосклона, используемые мореплавателями для определения места корабля астрономическим способом.
Выбором мест, установкой, обеспечением непрерывного действия маяка занимаются люди особой специальности — гидрографы. В военное время их работа приобретает особое значение. Когда утром 26 декабря 1941 г. корабли Черноморского флота и корабли, входившие в состав Азовской флотилии и Керченской военно-морской базы, начали высадку десанта на северо-восточное побережье Керченского п-ова, успешным действиям десанта способствовало хорошо организованное гидрографическое обеспечение. Накануне высадки были оборудованы створы из двух светящих портативных буев вблизи берега на подходах к Феодосии, а также установлены ориентирные огни, в том числе и на скале Эльчан-Кая.
Глухой ночью 26 декабря лейтенанты Дмитрий Выжулл и Владимир Моспан скрытно высадились с подводной лодки Щ-203, на резиновой шлюпке добрались до обледенелой отвесной скалы, с большим трудом поднялись с аппаратурой на ее вершину и установили там ацетиленовый фонарь. Этот огонь надежно обеспечивал подход наших кораблей с десантом к берегу, а также являлся хорошим ориентиром для подходивших к Феодосии десантных судов. Подводная лодка, с которой высадились смельчаки, была вынуждена отойти от скалы и погрузиться из-за появления вражеского самолета. В установленное время к месту встречи с гидрографами лодка не подошла, а поиск их, произведенный несколько позднее, закончился неудачей. Имена лейтенантов Дмитрия Герасимовича Выжулла и Владимира Ефимовича Моспана занесены на мемориальную доску погибших, установленную в здании Гидрографического отдела Черноморского флота, их фотографии помещены на стенде гидрографов, погибших в годы Великой Отечественной войны, в Главном управлении навигации и океанографии.
Во время героической обороны Севастополя Херсонесский маяк под непрерывной бомбежкой и артобстрелом продолжал действовать, обеспечивая вход и выход кораблей.
В период третьего штурма города, 2 июня — 4 июля 1942 г., на Херсонес обрушились атаки более 60 вражеских бомбардировщиков. Все жилые и служебные помещения маяка были разрушены, оптика разбита.
Начальник маяка, отдавший флоту более 50 лет своей жизни, Андрей Ильич Дударь, несмотря на тяжелое ранение, оставался на боевом посту до конца. Вот строки из ходатайства о присвоении пассажирскому теплоходу имени «Андрей Дударь»: «...потомственный моряк Черноморского флота — его дед был участником первой обороны Севастополя, отец 30 лет служил смотрителем Херсонесского маяка. Родился Андрей Ильич на маяке, служил матросом на эскадренном миноносце „Керчь“. По окончании гражданской войны работал по восстановлению флота. Великую Отечественную войну начал в должности начальника маяка...». Работа на маяке требует от людей особой закалки. Жизнь маячников устроенной не назовешь, особенно зимой. Народ этот большей частью суровый, неизбалованный.
У маячников удивительно остро отточено чувство долга и ответственности. Однажды Александр Блок писал матери из маленького порта Аберврак в Бретани: «Недавно на одном из вертящихся маяков умер сторож, не успев приготовить машину к вечеру. Тогда его жена заставила детей вертеть машину руками всю ночь. За это ей дали орден Почетного легиона». Американский поэт-романтик Г. Лонгфелло, автор замечательного эпоса о народном герое индейцев «Песнь о Гайавате», так писал о вечной связи маяка с судном:
Таким образом, при плавании вблизи берегов маяки, вершины гор, отдельные приметные места на побережье давно служат ориентирами для моряков. Определив по компасу направления (пеленги) на два-три таких предмета, моряки получают на карте точку — место, в котором находится их корабль. А как быть, если нет приметных мест или берег скрылся за горизонтом? Именно это обстоятельство долгое время было непреодолимым препятствием для развития мореплавания. Даже изобретение компаса — ведь он показывает лишь направление движения судна — не разрешило проблему.
Когда стало известно, что можно определить долготу по хронометру, а широту — по высотам светил, потребовался надежный угломерный прибор для определения высот.
Прежде чем появился и утвердил свое превосходство угломерный прибор, устраивающий моряков, секстан, немало других приборов, его предшественников, перебывало на кораблях. Самым первым среди них, пожалуй, была морская астролябия — бронзовое кольцо с делениями на градусы. Через центр проходила алидада (линейка), обе половины которой были смещены относительно друг друга. При этом край одной был продолжением противоположного края другой, дабы линейка возможно точнее проходила через центр. На алидаде имелось два отверстия: большое — для поиска светила, а малое — для его фиксирования. Во время измерений ее держали или подвешивали за кольцо. Такой инструмент годился лишь для грубых наблюдений: он колебался не только во время качки и в ветреную погоду, но и от простого прикосновения рук. Тем не менее самые первые дальние плавания были совершены именно с подобным прибором.
Зачем же так сложно крепили лаглинь к сектору лага? Дело в том, что плоское тело, движущееся в жидкой среде, располагается перпендикулярно направлению движения, если сила, движущая это тело, приложена к его «центру парусности» (аналогично воздушному змею). Стоит, однако, перенести точку приложения сил к краю этого тела или к его углу, и оно, как флаг, расположится параллельно направлению движения.
Так и лаг, когда бросают за борт движущегося судна, держится перпендикулярно направлению хода его, так как лаглинь прикреплен к пробке, стоящей в центре парусности плоскости сектора. При движении судна сектор испытывает большое сопротивление воды. Но стоит резко дернуть лаглинь, как пробка выскакивает из гнезда, точка приложения силы переносится на угол сектора, и он начинает планировать, скользить по поверхности воды. Сопротивления он практически не испытывает, и в таком виде вытащить сектор из воды было совсем нетрудно.
В лаглинь на расстоянии примерно 15 м друг от друга (точнее, 14,4 м) вплетались короткие шкертики (тонкие кончики), на которых были завязаны один, два, три, четыре и т. д. узелков. Иногда отрезки между двумя соседними шкертиками тоже называли узлами. Лаглинь вместе со шкертиками наматывался на небольшую вьюшку (типа катушки), которую удобно было держать в руках.
Указатели скорости корабля: 1. Скляночки. 2. Лаг ручной. 3. Лаг механический.
Двое матросов становились на корму корабля. Один из них бросал сектор лага за борт и держал в руках вьюшку. Лаг, упав в воду, «упирался» и сматывал лаглинь с вьюшки вслед за идущим кораблем. Матрос же, подняв над головой вьюшку, внимательно следил за сматывающимся с вьюшки лаглинем и, как только первый шкертик подходил близко к кромке кормового среза, кричал: «Товсь!» (это значит «Готовься!»). И почти вслед за этим: «Вертай!» («Переворачивай!»).
Второй матрос держал в руках скляночки, рассчитанные на 30 секунд, по команде первого переворачивал их и, когда весь песок пересыпался в нижний резервуар, кричал: «Стоп!».
Первый матрос резко дергал лаглинь, деревянная пробочка выскакивала из отверстия, сектор лага ложился плашмя на воду и переставал сматывать лаглинь.
Заметив, сколько шкертиков-узелков ушло за борт при сматывании лаглиня, матрос определял скорость хода корабля в милях в час. Сделать это было совсем нетрудно: шкертики вплетались в лаглинь на расстоянии 1/120 мили, а часы показывали 30 секунд, то есть 1/120 часа. Следовательно, сколько узлов лаглиня смоталось с вьюшки за полминуты, столько миль корабль прошел за час. Отсюда и пошло выражение: «Судно идет со скоростью столько-то узлов» или «Корабль делает столько-то узлов». Таким образом, узел на море — не линейная путевая мера, а мера скорости. Это нужно твердо усвоить, потому что, говоря о скорости, мы так привыкли прибавлять «в час», что, бывает, и читаем в самых авторитетных изданиях «узлов в час». Это, конечно, неправильно, ибо узел — это и есть миля/час.
Сейчас ручным лагом уже никто не пользуется. Еще М. В. Ломоносов в своей работе «О большей точности морского пути» предложил механический лаг. Описанный М. В. Ломоносовым лаг состоял из вертушки, похожей на большую сигару, вдоль которой были расположены под углом к оси крылья-лопасти, как на роторе современной гидротурбины. Вертушку, привязанную в лаглиню, сделанному из троса, который почти не скручивался, М. В. Ломоносов предлагал опускать за корму идущего судна. Она, естественно, вращалась тем быстрее, чем был ход этого судна. Передний конец лаглиня предлагалось привязывать к валу механического счетчика, который должен был крепиться на корме судна и отсчитывать пройденные мили.
Ломоносов предложил, описал, но не успел построить и испытать свой механический лаг. Уже после него появилось несколько изобретателей механического лага: Уокер, Мессон, Клинток и др. Их лаги несколько отличаются друг о т друга, но принцип их работы тот же, который был предложен М. В. Ломоносовым.
Еще совсем недавно, едва судно или корабль выходили в море, на корму штурман с матросом выносили вертушку лага, лаглинь и счетчик, который обычно называют машинкой. Бросив лаг за борт, они укрепляли машинку, и штурман списывал в навигационный журнал показания, которые значались на ее циферблате на момент начала работы. В любой момент, взглянув на циферблат такого лага, можно было довольно точно узнать о пути, пройденном кораблем. Были лаги, которые одновременно показывали и скорость в узлах.
В наше время на многих кораблях установлены более совершенные и точные лаги. Их действие основано на свойстве воды и всякой другой жидкости оказывать давление на движущийся в ней предмет, увеличивающееся по мере увеличения скорости движения этого предмета. Не очень сложное электронное устройство величину этого давления (динамического напора воды) передает в прибор, установленный на мостике или на штурманском командном пункте корабля, предварительно, конечно, преобразив эту величину в мили и узлы.
Это так называемые гидродинамические лаги. Есть и более совершенные лаги для определения скорости судна относительно морского дна, то есть абсолютной скорости. Такой лаг работает по принципу гидролокационной станции и называется гидроакустическим.
В заключение скажем, что слово «лаг» происходит от голландского log, что означает «расстояние».
Итак, получив в свое распоряжение компас, навигационную карту и единицы измерения расстояния и скорости — милю и узел, штурман может спокойно вести навигационную прокладку, периодически отмечая на карте расстояния, пройденные кораблем. Но наличие счислимых координат своего места в море нисколько не отвергает обсервованных, то есть определенных инструментальным способом по небесным светилам, радиомаякам или по береговым ориентирам, нанесенным на карту, а, наоборот, обязательно их подразумевает. Разницу между счислимыми координатами и обсервованными моряки называют невязкой. Чем меньше невязка, тем искуснее штурман. При плавании в видимости берегов определять обсервованное место лучше всего по маякам, которые днем хорошо видны, а ночью излучают свет.
Не много найдется на свете инженерных сооружений, о которых сложено столько преданий и легенд, как о маяках. Уже в поэме «Одиссея» древнегреческого поэта Гомера, датируемой VIII — VII вв. до н. э., рассказывается, что жители Итаки зажигали костры для того, чтобы ожидаемый домой Одиссей мог узнать родную гавань.
Это, собственно, первые упоминания об использовании моряками огней обыкновенных костров в навигационных целях при плаваниях вблизи берегов в ночное время.
...Вдруг на десятые сутки явился нам берег отчизны.
Был он уж близок; на нем все огни уж могли различить мы.
С тех далеких времен прошли века, прежде чем маяки приобрели всем нам знакомый внешний вид — высокая башня, увенчанная фонарем. А когда-то выполнявшие функцию первых маяков смоляные бочки или жаровни с углем пылали прямо на земле или на высоких шестах. Со временем для увеличения дальности видимости источников света они устанавливались на искусственных сооружениях, достигавших порой грандиозных размеров. Наиболее «почтенный возраст» имеют маяки Средиземного моря.
Одно из «семи чудес» древнего мира — Александрийский, или Фаросский, маяк высотой до 143 м, сооруженный из белого мрамора в 283 г. до н. э. Строительство этого самого высокого сооружения древности продолжалось 20 лет, и просуществовало оно около 1500 лет. Огромный и массивный, окруженный спирально идущей лестницей, служил он путеводной звездой для моряков, показывая им путь днем дымом от сжигаемой на его вершине нефти, а ночью — с помощью огня, как говорили древние, «более блестящего и неугасимого, нежели звезды». Благодаря специальной системе отражения света дальность видимость огня в ясную ночь достигала 20 миль. Маяк был построен на о. Фарос у входа в египетский порт Александрию и служил одновременно наблюдательным пунктом, крепостью и метеостанцией.
Древнейшие маяки мира: 1, 2. Старинные маяки с открытым огнем. 3. Фаросский (Александрийский) маяк. 4. Маяк Ла-Корунья.
Не меньшей известностью пользовался в древности и знаменитый Колосс Родосский — гигантская бронзовая фигура Гелиоса, бога Солнца, установленная на о. Родос в Эгейском море в 280 г. до н. э. Сооружение ее длилось 12 лет. Эта тоже считавшаяся одним из «семи чудес света» статуя высотой 32 м стояла в Родосской гавани и служила маяком до разрушения ее землетрясением в 224 г. до н. э.
Кроме названных маяков, в тот период было известно еще около 20. Сегодня из них уцелел только один — маячная башня близ испанского портового города Ла-Корунья. Возможно, что этот маяк сооружен еще финикийцами. За свою долгую жизнь он не раз подновлялся римлянами, но в целом сохранил свой первозданный вид.
Строительство маяков развивалось чрезвычайно медленно, и к началу XIX в. на всех морях и океанах земного шара их насчитывалось не больше сотни. Это объясняется прежде всего тем, что именно в тех местах, где маяки были более всего нужны, их сооружение оказывалось очень дорогим и трудоемким делом.
Источники света маяков непрерывно совершенствовались. В XVII — XVIII вв. в фонарях маяков горело одновременно несколько дюжин свечей массой по 2—3 фунта (около 0,9—1,4 кг). В 1784 г. появились масляные лампы Арганда, в которых фитиль получал масло под постоянным напором, пламя перестало коптить и сделалось более ярким. В начале XIX в. на маяках стали устанавливать газовое освещение. В конце 1858 г. на Верхнефорлендском маяке (английский берег Ла-Манша) появилась электрическая осветительная аппаратура.
В России первые маяки были построены в 1702 г. в устье Дона и в 1704 г. на Петропавловской крепости в Петербурге. Строительство старейшего маяка на Балтике — Толбухина близ Кронштадта — растянулось чуть ли не на 100 лет. Здание начали строить по приказу Петра I. Сохранился его собственноручный эскиз с указанием основных размеров башни и припиской: «Протчее дается на волю архитектору». Сооружение каменного здания требовало значительных средств и большого числа искусных каменщиков. Строительство затягивалось, и царь приказал срочно построить временную деревянную башню. Его приказание было выполнено, и в 1719 г. на маяке, названном по имени косы, на которой он был установлен, Котлинском вспыхнул свет. В 1736 г. была предпринята еще одна попытка возвести каменное здание, но закончить его удалось только в 1810 г. Проект разрабатывался с участием талантливого русского зодчего А. Д. Захарова, создателя здания Главного Адмиралтейства в Петербурге. С 1736 г. маяк носит имя полковника Федора Семеновича Толбухина, разгромившего в 1705 г. шведский морской десант на Котлинской косе, а затем военного коменданта Кронштадта.
Круглую невысокую, кряжистую башню Толбухина маяка знают десятки поколений русских моряков. В начале 70— годов XX в. маяк реконструировали. Берег вокруг искусственного островка укрепили железобетонными плитами. На башне сейчас установлена современная оптическая аппаратура, позволяющая увеличить дальность видимости огня, и первая в стране автоматическая ветровая электростанция, обеспечивающая его бесперебойное действие.
В 1724 г. в Финском заливе начал работать маяк Кери (Кокшер) на острове того же наименования. К началу XIX в. на Балтийском море действовало 15 маяков. Это старейшие маяки в России. Срок их службы превышает 260 и более лет, а маяк Кыпу на о. Даго существует уже более 445 лет.
На некоторых этих сооружениях впервые внедрялась новая маячная техника. Так, на Кери, которому в 1974 г. исполнилось 250 лет, в 1803 г. был установлен восьмигранный фонарь с масляными лампами и медными отражателями — первая в России светооптическая система. В 1858 г. этот маяк оборудуется (также первой в России) френелевой системой освещения (по фамилии изобретателя французского физика Опостена Жана Френеля). Эта система представляла собой оптическое устройство, состоявшее из двух плоских зеркал (бизеркал), расположенных под малым (в несколько угловых минут) углом друг к другу.
Таким образом, Кери дважды стал родоначальником различных систем освещения: капитрической — зеркальной отражающей системы, и диоптрической — системы, основанной на преломлении света при прохождении через отдельные преломляющие поверхности. Переход на эти оптические системы во многом улучшил качественные характеристики маяков и повысил эффективность обеспечения безопасности мореплавания.
Роль маяков выполняли и известные 34-метровые Ростральные колонны, сооруженные в 1806 г. в ознаменование славных побед России на море. Они указывали на разветвление Невы на Большую и Малую Неву и были установлены по обе стороны Стрелки Васильевского острова.
Один из старейших маяков на Черном море — Тарханкутский с башней высотой 30 м. Он вошел в эксплуатацию 16 июня 1817 г. На одном из зданий маяка начертаны слова: «Маяки — святыня морей. Они принадлежат всем и неприкосновенны, как послы держав». Сегодня его белый огонь виден на 17 миль. Кроме того, он оборудован радиомаяком и звуковой сигнализацией.
В 1843 г. на самой оконечности Карантинного мола Одесского залива был поставлен брандвахтенный пост-дом с мачтой, на которой с помощью лебедки поднимали два масляных фонаря. Таким образом, этот год следует считать годом рождения Воронцовского маяка. Однако настоящий маяк на Карантинном молу был открыт только в 1863 г. Это 30-футовая (более 9 м) чугунная башня, увенчанная специальным фонарем.
В 1867 г. одесский маяк стал первым в России и четвертым в мире, переведенным на электрическое освещение. Вообще переход на новый источник энергии происходил крайне медленно. В 1883 г. из 5 тыс. маяков земного шара только 14 были с электрическими источниками света. Остальные же еще работали на керосиновых, ацетиленовых и газовых светильниках и горелках.
После того как рейдовый мол значительно удлинили, в 1888 г. был построен новый Воронцовский маяк, который простоял до 1941 г. Это была чугунная башня высотой 17 м. В дни обороны Одессы маяк пришлось взорвать. Но именно он изображен на медали «За оборону Одессы». Новый маяк, тот, что мы видим сегодня, построен в начале 1954 г. Башня, имеющая цилиндрическую форму, стала намного выше — 30 м, не считая 12-метрового основания. В маленьком домике, что на втором причале, смонтировано дистанционное управление всеми механизмами. Строгая белая башня, стоящая на самом краю рейдового мола, изображена на марках и почтовых открытках и стала одним из символов города.
К 1917 г. на всех морях России было построено 163 световых маяка. Наиболее слаборазвитую сеть маяков имели моря Дальнего Востока (всего 24 при протяженности побережий в несколько тысяч километров). На Охотском море, например, действовал всего лишь один маяк — Елизавета (на о. Сахалин), на Тихоокеанском побережье также один — Петропавловский, на подходе к порту Петропавловск-Камчатский.
Во время войны значительная часть маяков была разрушена. Из 69 маяков на Черном и Азовском морях оказались полностью уничтоженными 42, из 45 на Балтийском море — 16. Всего же было разрушено и уничтожено 69 маячных башен, 12 радиомаяков, 20 звукосигнальных установок и более 100 светящих навигационных знаков. Почти все сохранившиеся объекты средств навигационного оборудования находились в неудовлетворительном состоянии. Поэтому после окончания войны Гидрографическая служба ВМФ приступила к восстановительным работам. По данным на 1 января 1987 г., на морях нашей страны действовало 527 световых маяков, из них 174 — на морях Дальнего Востока, 83 — на Баренцевом и Белом морях, 30 — на побережье Северного Ледовитого океана и 240 — на других морях[99].
В начале 1982 г. огни еще одного дальневосточного маяка — Дуга восточная — загорелись на побережье Охотского моря. В пустынной местности между Охотском и Магаданом на склоне сопки поднялась 34-метровая красная чугунная башня.
В 1970 г. закончилось сооружение маяка — памятника экипажам кораблей и судов, погибшим на Балтике в годы Великой Отечественной войны. Маяк Таллинн установлен на глубине 7,5—10,5 м в районе банки Таллинмадал в 19 милях от порта.
На тяжелой бронзовой мемориальной доске увековечены наименования эскадренных миноносцев, сторожевых кораблей, подводных лодок и вспомогательных судов — всего 72 корабля. Маяки, подобные «Таллинну», не нуждаются в обслуживающем персонале. Поэтому в настоящее время взят курс на строительство именно таких маяков.
Среди маяков, построенных и введенных в действие за последние годы, особое место принадлежит автоматическому маяку Ирбенский. Он построен в открытом море на гидротехническом основании. Все технические средства маяка работают автоматически. Маяк оборудован вертолетной площадкой.
Современные маяки: 1. Маяк Песчаный (Каспийское море). 2. Маяк Чибуйный (о. Шумшу). 3. Маяк Передний Сиверсов (Черное море). 4. Маяк Пильтун (о. Сахалин). 5. Маяк Швентой (Балтийское море). 6. Маяк Таллинн.
Значительное место в навигационном оборудовании, особенно в последнее время, стали занимать импульсные светотехнические средства, с внедрением которых отпадает необходимость в сложных оптических системах. Светотехнические импульсные системы, обладающие огромной силой света, особенно эффективны на высокозасвеченных фонах портов и городов.
Для предупреждения об опасных местах, расположенных в отдалении от берега, или в качестве приемных при подходе к портам используются плавучие маяки, представляющие собой суда специальной конструкции, стоящие на якорях и имеющие маячное оборудование.
Чтобы уверенно опознать маяки днем, им придают различную архитектурную форму и окраску. Ночью же и в условиях плохой видимости экипажам кораблей помогает то, что каждому из маяков присваиваются радиосветовые и акустические сигналы определенного характера, а также огни различных цветов — все это элементы кода, по которому моряки определяют «имя» маяка.
На каждом корабле или судне имеется справочник «Огни и знаки», в котором содержатся сведения о типе постройки каждого маяка и его окраске, высоте его башни, высоте огня над уровнем моря, характере (постоянном, проблесковом, затмевающемся и т. п.) и цвете маячного огня. Кроме того, данные о всех средствах навигационного оборудования морей внесены в соответствующие лоции и обозначены на навигационных картах у мест их расположения.
Дальность действия светящих маяков — 20—50 км, радиомаяков — 30—500 и более, маяков с воздушными акустическими сигналами — от 5 до 15, с гидроакустическими сигналами — до 25 км. Акустические воздушные сигналы ныне подают наутофоны — ревуны, а раньше на маяках гудел колокол, предупреждая об опасном месте — о мелях, рифах и других навигационных опасностях.
Сейчас трудно себе представить мореплавание без маяков. Погасить их свет — все равно что каким-то образом убрать звезды с небосклона, используемые мореплавателями для определения места корабля астрономическим способом.
Выбором мест, установкой, обеспечением непрерывного действия маяка занимаются люди особой специальности — гидрографы. В военное время их работа приобретает особое значение. Когда утром 26 декабря 1941 г. корабли Черноморского флота и корабли, входившие в состав Азовской флотилии и Керченской военно-морской базы, начали высадку десанта на северо-восточное побережье Керченского п-ова, успешным действиям десанта способствовало хорошо организованное гидрографическое обеспечение. Накануне высадки были оборудованы створы из двух светящих портативных буев вблизи берега на подходах к Феодосии, а также установлены ориентирные огни, в том числе и на скале Эльчан-Кая.
Глухой ночью 26 декабря лейтенанты Дмитрий Выжулл и Владимир Моспан скрытно высадились с подводной лодки Щ-203, на резиновой шлюпке добрались до обледенелой отвесной скалы, с большим трудом поднялись с аппаратурой на ее вершину и установили там ацетиленовый фонарь. Этот огонь надежно обеспечивал подход наших кораблей с десантом к берегу, а также являлся хорошим ориентиром для подходивших к Феодосии десантных судов. Подводная лодка, с которой высадились смельчаки, была вынуждена отойти от скалы и погрузиться из-за появления вражеского самолета. В установленное время к месту встречи с гидрографами лодка не подошла, а поиск их, произведенный несколько позднее, закончился неудачей. Имена лейтенантов Дмитрия Герасимовича Выжулла и Владимира Ефимовича Моспана занесены на мемориальную доску погибших, установленную в здании Гидрографического отдела Черноморского флота, их фотографии помещены на стенде гидрографов, погибших в годы Великой Отечественной войны, в Главном управлении навигации и океанографии.
Во время героической обороны Севастополя Херсонесский маяк под непрерывной бомбежкой и артобстрелом продолжал действовать, обеспечивая вход и выход кораблей.
В период третьего штурма города, 2 июня — 4 июля 1942 г., на Херсонес обрушились атаки более 60 вражеских бомбардировщиков. Все жилые и служебные помещения маяка были разрушены, оптика разбита.
Начальник маяка, отдавший флоту более 50 лет своей жизни, Андрей Ильич Дударь, несмотря на тяжелое ранение, оставался на боевом посту до конца. Вот строки из ходатайства о присвоении пассажирскому теплоходу имени «Андрей Дударь»: «...потомственный моряк Черноморского флота — его дед был участником первой обороны Севастополя, отец 30 лет служил смотрителем Херсонесского маяка. Родился Андрей Ильич на маяке, служил матросом на эскадренном миноносце „Керчь“. По окончании гражданской войны работал по восстановлению флота. Великую Отечественную войну начал в должности начальника маяка...». Работа на маяке требует от людей особой закалки. Жизнь маячников устроенной не назовешь, особенно зимой. Народ этот большей частью суровый, неизбалованный.
У маячников удивительно остро отточено чувство долга и ответственности. Однажды Александр Блок писал матери из маленького порта Аберврак в Бретани: «Недавно на одном из вертящихся маяков умер сторож, не успев приготовить машину к вечеру. Тогда его жена заставила детей вертеть машину руками всю ночь. За это ей дали орден Почетного легиона». Американский поэт-романтик Г. Лонгфелло, автор замечательного эпоса о народном герое индейцев «Песнь о Гайавате», так писал о вечной связи маяка с судном:
Океан заставил гидрографов создать целую систему защиты от морских опасностей, которая совершенствовалась вместе с мореплаванием. Она будет развиваться и совершенствоваться до тех пор, пока существуют океан и корабли.
Как Прометей, прикованный к скале,
Держа похищенный у Зевса свет,
Встречая грудью шторм в ревущей мгле,
Он посылает морякам привет:
«Плывите, величавые суда!».
Таким образом, при плавании вблизи берегов маяки, вершины гор, отдельные приметные места на побережье давно служат ориентирами для моряков. Определив по компасу направления (пеленги) на два-три таких предмета, моряки получают на карте точку — место, в котором находится их корабль. А как быть, если нет приметных мест или берег скрылся за горизонтом? Именно это обстоятельство долгое время было непреодолимым препятствием для развития мореплавания. Даже изобретение компаса — ведь он показывает лишь направление движения судна — не разрешило проблему.
Когда стало известно, что можно определить долготу по хронометру, а широту — по высотам светил, потребовался надежный угломерный прибор для определения высот.
Прежде чем появился и утвердил свое превосходство угломерный прибор, устраивающий моряков, секстан, немало других приборов, его предшественников, перебывало на кораблях. Самым первым среди них, пожалуй, была морская астролябия — бронзовое кольцо с делениями на градусы. Через центр проходила алидада (линейка), обе половины которой были смещены относительно друг друга. При этом край одной был продолжением противоположного края другой, дабы линейка возможно точнее проходила через центр. На алидаде имелось два отверстия: большое — для поиска светила, а малое — для его фиксирования. Во время измерений ее держали или подвешивали за кольцо. Такой инструмент годился лишь для грубых наблюдений: он колебался не только во время качки и в ветреную погоду, но и от простого прикосновения рук. Тем не менее самые первые дальние плавания были совершены именно с подобным прибором.