waga - Хотел отдельной темой, но что-то не получилось...
по сему так расширенно и с добавлениями..
1. Плоты
Кабинетные историки легко сплавляют сто тысяч тонн по рекам, но, как уже говорилось,
плот для этих целей едва ли подходит, поскольку кубометр плота, при плотности 0.8 т/м3 едва ли увезет сто кг (10% добавим на запас прочности и на прочие причины).
Требуемый миллион кубов древесины цифра столь нереальная для тех времен, что и обсуждать-то нечего, да и откуда взялась цифра по чугуну тоже не совсем понятно. Но дело немного в другом - а сколько реально можно было бы увести.
а) Плот из 50 лесин диаметром 0.5м и длиной 20м, связанных в три ряда, имеет объем в 100м3, а увести может 10т чугуна при собственном весе 80т. Управлять такой махиной на многочисленных речных поворотах непросто — чуть зазевался и на мели. И в некоторых случаях снять с мели никак не получится.
б) Скорость сплава составит едва 0.3-0.4 м/с (скорость течения большинства равнинных рек) за световой день или километров 15 вдоль реки за сутки, а тысячу км в нужном направлении дней за сто только преодолеем — около трех месяцев, т. е. 1Бригада — 1 плот — 1 год/сезон.
На мой взгляд перевозка на плотах столь неразумна, а следов должно остаться превеликое множество, что все споры не имеют смысла. Есть следы — сплавляли, а нет, то и нет.
Более реально сплавлять на баржах.
2. Баржи
Баржи работают по закону Архимеда: увезут столько — сколько весит вытесненная ими вода.
Поскольку требуется максимальная прочность, то и делать их желательно без стыков из цельного ствола, а отсюда и размеры 20м * 20м * 1м = 400м3 = 400т. Осадку больше делать опасно, опять же сядет на мель, поскольку управлять сей махиной еще сложнее, чем плотом — масса в разы больше. При этом сама баржа будет весить 400*0.3+2*(20+20+20+20)*0.3 = 130 т древесины при толщине стенок = 0.3м, т.е. одна баржа увезет тонн 300.
Поскольку скорость баржи не превышает скорость плота, то и рейсов за год она сделает один.
Для всего скопища чугуна потребуется разом 300 барж. И опять же берега должны быть усеяны останками барж и груза.
Если не верите пересмотрите фильм «Волга-Волга», там и про мели, и про короткий путь...
Да еще надо помнить, что пустую баржу против течения затащить до ледостава на Урал...
Судя по всему везли все-таки коняшками, и везли лишь готовые изделия — пушки да ядра...
3. Галеры
Упреждая возражения, мол, возили на галерах, как римляне из Египта зерно, да и воевали на них, и летали они как гоночные байдарки... (http://ru.wikipedia.org/wiki/Галеры)
Для оценок мы к закону Архимеда приплетем для пущей важности еще закон Бернулли и закон Стокса. Правда для наших случаев, закон Стокса излишен, так как при типичных скоростях и размерах он дает силу сопротивления около 1н, что много меньше того, что дает закон Бернулли: Р+р*V**2/2 = const, или по-русски: некоторое тело сечением S, двигаясь со скоростью Vс в жидкости с плотностью рс, будет испытывать тормозящую силу равную F = S * pc * V**2 / 2.
Сие есть грубое приближение, но для оценок его нам должно хватить.
Так вот при размерах весла 0.5м*0.2м = 0.1 м2 и скорости 1м\с сила = 100 н для двух весел,
а при скорости 3м/с сила уже 1000н(100кг по весу)
А итоговая формула такова: Vc = Vв * sqrt(Sв*N/Sc),
скорость байдарки-галеры равна скорости весла(весел относительно воды) умноженное на корень из отношения площадей всех весел (S*N) к поперечной площади (в воде которая) галеры.
Например, 5м байдарка с 4-мя мужиками весит примерно 350кг, то осадка у нее - 0.07м2,
значит Vc = Vв * 2.4. Если весло у них работает как рычаг в двойку, т. е. они руками работают 0.5м за 0.5 сек, то весло у них летит со скоростью 2м/с, и, понятно, что они при этом сильно проигрывают в силе — руками приходится таскать аж до 400н. Но они на то и спортсмены, чтобы за 6-7 минут выдать максимум. Вот у них байдара и плывет со скоростью 4-5 м\с или 8-10 миль\ч. Но почему галера, у которой на каждого гребца приходится массы в пять-десять раз больше, может также разогнаться до такой скорости? Не понятно... Вернее, очевидно, что без современных материалов и технологий дело не обошлось..
Но и для этой уникальной галеры получим Vc = 0,5 м/с * sqrt(0.1м2*100/4м2) = 0.8 м/с,
а реально скорость будет в два-три раза меньше (и гребцов там реально меньше, и осадка больше, и гребут они не на олимпиаде), и получится у них средняя скорость 10-15 км/сутки в лучшем случае...
Наши предки знали про этот дохлый случай, и ни на каких галерах не плавали, поэтому их и нет.
Чтобы совсем было понятно, поясню из закона сохранения энергии: человек в сутки съедает 2500 ккал, при тяжелом физ. труде - 3000 ккал = 12,5 Мдж, и за сутки «пыхтит» с мощностью 145 Вт. А поскольку КПД человека как машины не очень чтобы, то 5%, как первому паровому, будет совсем не мало, при том, что в основном руками. Итого в полезную работу уйдет 7,25 Вт в среднесуточном исчислении, а вся команда в 100 гребцов даст ни много ни мало, а полноценную лошадиную силу.
Как-то стотонный кораблик с «движком» в одну л.с. смотрится убого...
Понятно, что за какие-нибудь 10 минут они могут и 10 кВт развить, но потом часа два будут лежать, что в среднем ту же мощность и получим..
4. Парусник
Иное дело парусник. Применяя ту же формулу к ветру и парусу получим:
Vc = Vв * sqrt(Sп/800*Sc), 800 — отношение плотностей воздуха и воды
при средней скорости ветра 10м/с и отношении Sп/Sc=10 будет Vc = 1.0 м/с, и плыть в море он при этом может круглые сутки, и по реке против течения. Для скоростных судов наверно предел Sп/Sc=50 и Vc = 2.5м/с = 5 миль/ч. Речь здесь, конечно, идет о средней скорости за большой промежуток времени. Правда, все это для идеальных условий попутного ветра и пр.
5. Еще о реках
Скорее о любителях попутешествовать в зимнее время года..
1) Сколько ни посмотришь народ чаще норовит коротким путем прошмыгнуть, срезать, где только можно, но чтобы за просто так.. зимой.. добровольно.. удлинить путь в полтора-два раза..
Вместо 200 верст отмахать 300? Два-три лишних дня по морозу?
2) «речная зимняя дорога» доступна от силы 5 месяцев в году, а то и меньше.. Крестоносцы, видимо, привыкли, вот и поперлись по льду..
3) «корова на льду» - понятно, а что у лошади зимние подковы? И заносы на голом льду отменили?
4) Река — низкое место со всякими берегами, местами так занесет-заметет снегом — даже на легких санках не проедешь...
5) На ночь остановиться — деревушки, как правило, на высоком берегу. Перепад в уровнях рек составляет от 3 до 12 метров. Чуть стемнеет и не разглядишь, да и ориентиров не напасешься — то весной смоет, то сама река русло поменяет...
6) Плюсы? Они, конечно, тоже есть.. как не быть, если Историки пишут...
(Беркутов) Владимир
ДОПОЛНЕНИЕ:
Плотность 0.8 должно быть великовата, в справочниках дают:
0.5(ель)-0.6(сосна)-0.7(дуб), правда для сухого материала.
Сырая древесина ведет себя по-разному вплоть до "топляка"..
Скорость весла дана относительно воды, но она не должна быть меньше,
чем собственно скорость судна, иначе будет тормозить движение..
Путь вдоль реки может быть единственно возможным. Был в этом году на Тунгуске,
там реально местами тайга непроходима. Однако по пойменным берегам,
когда вода спадает очень даже ничего...
по сему так расширенно и с добавлениями..
1. Плоты
Кабинетные историки легко сплавляют сто тысяч тонн по рекам, но, как уже говорилось,
плот для этих целей едва ли подходит, поскольку кубометр плота, при плотности 0.8 т/м3 едва ли увезет сто кг (10% добавим на запас прочности и на прочие причины).
Требуемый миллион кубов древесины цифра столь нереальная для тех времен, что и обсуждать-то нечего, да и откуда взялась цифра по чугуну тоже не совсем понятно. Но дело немного в другом - а сколько реально можно было бы увести.
а) Плот из 50 лесин диаметром 0.5м и длиной 20м, связанных в три ряда, имеет объем в 100м3, а увести может 10т чугуна при собственном весе 80т. Управлять такой махиной на многочисленных речных поворотах непросто — чуть зазевался и на мели. И в некоторых случаях снять с мели никак не получится.
б) Скорость сплава составит едва 0.3-0.4 м/с (скорость течения большинства равнинных рек) за световой день или километров 15 вдоль реки за сутки, а тысячу км в нужном направлении дней за сто только преодолеем — около трех месяцев, т. е. 1Бригада — 1 плот — 1 год/сезон.
На мой взгляд перевозка на плотах столь неразумна, а следов должно остаться превеликое множество, что все споры не имеют смысла. Есть следы — сплавляли, а нет, то и нет.
Более реально сплавлять на баржах.
2. Баржи
Баржи работают по закону Архимеда: увезут столько — сколько весит вытесненная ими вода.
Поскольку требуется максимальная прочность, то и делать их желательно без стыков из цельного ствола, а отсюда и размеры 20м * 20м * 1м = 400м3 = 400т. Осадку больше делать опасно, опять же сядет на мель, поскольку управлять сей махиной еще сложнее, чем плотом — масса в разы больше. При этом сама баржа будет весить 400*0.3+2*(20+20+20+20)*0.3 = 130 т древесины при толщине стенок = 0.3м, т.е. одна баржа увезет тонн 300.
Поскольку скорость баржи не превышает скорость плота, то и рейсов за год она сделает один.
Для всего скопища чугуна потребуется разом 300 барж. И опять же берега должны быть усеяны останками барж и груза.
Если не верите пересмотрите фильм «Волга-Волга», там и про мели, и про короткий путь...
Да еще надо помнить, что пустую баржу против течения затащить до ледостава на Урал...
Судя по всему везли все-таки коняшками, и везли лишь готовые изделия — пушки да ядра...
3. Галеры
Упреждая возражения, мол, возили на галерах, как римляне из Египта зерно, да и воевали на них, и летали они как гоночные байдарки... (http://ru.wikipedia.org/wiki/Галеры)
Для оценок мы к закону Архимеда приплетем для пущей важности еще закон Бернулли и закон Стокса. Правда для наших случаев, закон Стокса излишен, так как при типичных скоростях и размерах он дает силу сопротивления около 1н, что много меньше того, что дает закон Бернулли: Р+р*V**2/2 = const, или по-русски: некоторое тело сечением S, двигаясь со скоростью Vс в жидкости с плотностью рс, будет испытывать тормозящую силу равную F = S * pc * V**2 / 2.
Сие есть грубое приближение, но для оценок его нам должно хватить.
Так вот при размерах весла 0.5м*0.2м = 0.1 м2 и скорости 1м\с сила = 100 н для двух весел,
а при скорости 3м/с сила уже 1000н(100кг по весу)
А итоговая формула такова: Vc = Vв * sqrt(Sв*N/Sc),
скорость байдарки-галеры равна скорости весла(весел относительно воды) умноженное на корень из отношения площадей всех весел (S*N) к поперечной площади (в воде которая) галеры.
Например, 5м байдарка с 4-мя мужиками весит примерно 350кг, то осадка у нее - 0.07м2,
значит Vc = Vв * 2.4. Если весло у них работает как рычаг в двойку, т. е. они руками работают 0.5м за 0.5 сек, то весло у них летит со скоростью 2м/с, и, понятно, что они при этом сильно проигрывают в силе — руками приходится таскать аж до 400н. Но они на то и спортсмены, чтобы за 6-7 минут выдать максимум. Вот у них байдара и плывет со скоростью 4-5 м\с или 8-10 миль\ч. Но почему галера, у которой на каждого гребца приходится массы в пять-десять раз больше, может также разогнаться до такой скорости? Не понятно... Вернее, очевидно, что без современных материалов и технологий дело не обошлось..
Но и для этой уникальной галеры получим Vc = 0,5 м/с * sqrt(0.1м2*100/4м2) = 0.8 м/с,
а реально скорость будет в два-три раза меньше (и гребцов там реально меньше, и осадка больше, и гребут они не на олимпиаде), и получится у них средняя скорость 10-15 км/сутки в лучшем случае...
Наши предки знали про этот дохлый случай, и ни на каких галерах не плавали, поэтому их и нет.
Чтобы совсем было понятно, поясню из закона сохранения энергии: человек в сутки съедает 2500 ккал, при тяжелом физ. труде - 3000 ккал = 12,5 Мдж, и за сутки «пыхтит» с мощностью 145 Вт. А поскольку КПД человека как машины не очень чтобы, то 5%, как первому паровому, будет совсем не мало, при том, что в основном руками. Итого в полезную работу уйдет 7,25 Вт в среднесуточном исчислении, а вся команда в 100 гребцов даст ни много ни мало, а полноценную лошадиную силу.
Как-то стотонный кораблик с «движком» в одну л.с. смотрится убого...
Понятно, что за какие-нибудь 10 минут они могут и 10 кВт развить, но потом часа два будут лежать, что в среднем ту же мощность и получим..
4. Парусник
Иное дело парусник. Применяя ту же формулу к ветру и парусу получим:
Vc = Vв * sqrt(Sп/800*Sc), 800 — отношение плотностей воздуха и воды
при средней скорости ветра 10м/с и отношении Sп/Sc=10 будет Vc = 1.0 м/с, и плыть в море он при этом может круглые сутки, и по реке против течения. Для скоростных судов наверно предел Sп/Sc=50 и Vc = 2.5м/с = 5 миль/ч. Речь здесь, конечно, идет о средней скорости за большой промежуток времени. Правда, все это для идеальных условий попутного ветра и пр.
5. Еще о реках
Скорее о любителях попутешествовать в зимнее время года..
1) Сколько ни посмотришь народ чаще норовит коротким путем прошмыгнуть, срезать, где только можно, но чтобы за просто так.. зимой.. добровольно.. удлинить путь в полтора-два раза..
Вместо 200 верст отмахать 300? Два-три лишних дня по морозу?
2) «речная зимняя дорога» доступна от силы 5 месяцев в году, а то и меньше.. Крестоносцы, видимо, привыкли, вот и поперлись по льду..
3) «корова на льду» - понятно, а что у лошади зимние подковы? И заносы на голом льду отменили?
4) Река — низкое место со всякими берегами, местами так занесет-заметет снегом — даже на легких санках не проедешь...
5) На ночь остановиться — деревушки, как правило, на высоком берегу. Перепад в уровнях рек составляет от 3 до 12 метров. Чуть стемнеет и не разглядишь, да и ориентиров не напасешься — то весной смоет, то сама река русло поменяет...
6) Плюсы? Они, конечно, тоже есть.. как не быть, если Историки пишут...
(Беркутов) Владимир
ДОПОЛНЕНИЕ:
Плотность 0.8 должно быть великовата, в справочниках дают:
0.5(ель)-0.6(сосна)-0.7(дуб), правда для сухого материала.
Сырая древесина ведет себя по-разному вплоть до "топляка"..
Скорость весла дана относительно воды, но она не должна быть меньше,
чем собственно скорость судна, иначе будет тормозить движение..
Путь вдоль реки может быть единственно возможным. Был в этом году на Тунгуске,
там реально местами тайга непроходима. Однако по пойменным берегам,
когда вода спадает очень даже ничего...
