• Статьи
  • Вопросы и ответы
  • Обучение
  • Библиотека
  • ENG
  • Ловетт, Тим - "Мог ли деревянный ковчег уцелеть при Потопе"

    0 353
    Все статьи автора: Тим Ловетт

    Единственным, что уцелело на земле во время Потопа, был ковчег со всеми, кто поднялись на его борт. Библия подтверждает, что это была мощная конструкция, а не примитивное судно. Как Ною удалось его построить? Использовал ли он при этом какие-то не дошедшие до нас древние технологии? Был ли достаточно прочным деревянный, а не металлический корпус ковчега? Возможно, древесина дерева гофер обладала сверпрочными свойствами? Или же дело в том, что Бог, чтобы помочь ковчегу держаться на воде, отменил или изменил какие-то физические законы?..

    Если же законов природы никто не менял, была ли у Ноя реальная возможность справиться с постройкой судна такого масштаба и такой плавучести?

    Сооружение Ковчега

    Постройка судна размеров библейского ковчега требовала немалого времени, огромное количество ресурсов, и знания специфических технологий и процессов.

    Время. Его у Ноя было предостаточно – целых 120 лет. В Бытии 6:3 мы читаем слова Господа: «Не вечно Духу Моему быть пренебрегаемым человеками; потому что они плоть; пусть будут дни их сто двадцать лет». Высказывается мнение, что здесь устанавливается предел человеческой жизни в 120 лет. Однако все патриархи от Ноя до Амрама превзошли эту «установку»: Ной прожил 950 лет, его сын Сим – 600, и даже Аврааму, который умер «в расцвете сил», исполнилось 175 лет. Следовательно, речь здесь – не о продолжительности жизни людей.

    Итак, Бог сообщил Ною о грядущем Потопе за 120 лет до самого события. Для сооружения судна это очень большой срок – и даже чрезмерно большой. Если бы Ной всё это время занимался строительством, то добрался бы до изготовления кормы через сотню лет после начала работ, а нос ковчега все это время то жарился бы на солнце, то мок под дождем. Логичнее предположить, что Ной большую часть этого срока потратил на подготовку к работам, а затем приступил к работе усиленными темпами, подключив к ней всю свою семью, а возможно, и наняв работников.

    Защищала ковчег от погодных условий и гидроизоляция. Для просмаливания судна Ной, скорее всего, использовал не битум, а смолы на основе вязкого сока, который выделяют некоторые деревья (например, смолистая сосна). Ничего необычного в этом не было: так обрабатывали все суда, чтобы обеспечить водонепроницаемость деревянных деталей. Но в случае с ковчегом Бог велел Ною покрыть вязким клейким веществом не только внешнюю часть судна, но и все поверхности внутри него. Для этого понадобилось очень много смолы, но у Бога, без сомнения, были причины для такого новшества. Например: смола запечатывает влагу в древесине, не давая ей ни размокать, ни рассыхаться, и действует как консервирующее, сохраняющее вещество. Это идеальный вариант для деревянного судна с размерами больше обычного, который строится не год с небольшим, как всегда, а десять лет и дольше.

    Ресурсы. Смог бы Ной сделать все сам, без помощников? Только для того, чтобы напилить нужное количество подходящих для сооружения ковчега досок, потребовалась бы бригада работников, а лучше и две, и весь процесс занял бы десятки лет. Полагаться только на свои силы было бы рискованно. И у Ноя, и у его сыновей были другие важные задачи, – поэтому логично предположить, что они нанимали работников или покупали готовую, уже распиленную древесину. Ною к началу постройки было 480 лет, и резонно думать, что к тому времени он нажил огромное состояние – возможно, с помощью деда, Мафусала1, который был свидетелем сооружения ковчега и умер с началом Потопа.

    Мир времен Ноя был богат ресурсами, в частности, пищей и лесами, пригодными для строительства. Технологии получения и обработки бронзы и стали существовали уже поколение; а первым начал работать с бронзой и железом Тувал-Каин (Бытие 4:22). Люди жили очень долго, и за 1656 лет, технологии имели возможность изрядно развиться.

    Однако у допотопных технологий были свои ограничения, свой «потолок». Об этом можно судить по тому, как существовавшие тогда технологии были переданы через семью Ноя его потомкам уже в обновившемся мире. Цивилизации, возникшие сразу после Вавилонского столпотворения, обладали некоторыми общими чертами. Они отлично справлялись с постройкой гигантских сооружений из сложных в обработке материалов, но они не были промышленно развитыми в современном понимании. В Египте умели сверлить и резать гранит, в Греции строили огромные суда с миллионом деталей, идеально рассчитанных и подогнанных. Древние египтяне, греки, римляне, китайцы были искусными, опытными строителями, создавали отличные изделия из металла, керамики и других материалов, – но у них не было развитого промышленного производства, которое может существовать только при наличии электричества и тепловых двигателей (внутреннего сгорания или паровыми), машинного оборудования и высокоточных станков.

    Памятуя об этом, опишем, какие строительные материалы, техники и методы могли быть доступными перед Потопом.

    Возможные материалы и инструменты (технологии древних цивилизаций):

    Древесина, распиленная в соответствии с указанными для каждой детали размерами.
    Распиливание – главная технология.
    Пила, которая двигалась с помощью водяного привода или животной тягловой силой.
    Металлы: бронза и железо (отлитое и/или ручной ковки).
    Керамические изделия: обожженные и покрытые глазурью (обливные) горшки, масляные лампы, глиняная посуда, маленькие стекла для окон.
    Прочее: кожа, кость, разные виды клея (животного происхождения, смоляной).
    Элементарное изготовление (варка, очистка) смолы и клея.
    Крепления: деревянные гвозди, штифты, заглушки, шпильки; металлические стержни, штыри, прутки, гвозди, шпильки, скобы и ободья.
    Ручные инструменты из бронзы и железа: бур или сверло, ручные пилы, топоры и зубила.
    Измерительные инструменты: линейки, циркули, водяной уровень.
    Подъемные и транспортировочные устройства: ваги, лебедки, вороты, колеса, валики и катки, подъемные блоки.
    Особые методы долгосрочной подготовки сырья: посадка, выращивание деревьев и их вырубка при достижении нужного возраста; выращивание деревьев заданной формы (арбоскульптура); выращивание и обучение животных.

    Не существовавшие материалы и инструменты (технологии, возникшие после промышленной революции):
    электрические машины, тепловые двигатели (паровые или внутреннего сгорания);
    винты и шурупы с нарезкой;
    листовая сталь, металлическое покрытие;
    полимеры;
    металлы типа алюминия и титана, нержавеющая сталь;
    электроника;
    сложные химические технологические процессы;
    разработка и изготовление деревянных конструкций, в которых детали соединены пальцевыми шипами (зубцами), и мощных балок, склеенных из многих слоев;
    древесно-стружечные плиты;
    листовое стекло (небьющееся и закаленное);
    стальные канаты и стальной провод;
    сложные клеевые соединения типа эпоксидной смолы.

    Ноу-хау. В Библии есть множество примеров того, как Бог призывал людей браться за дела, с которыми они никогда в жизни не сталкивались; можно предположить, что и у Ноя вряд ли был богатый опыт в кораблестроении. Хотя для человека в возрасте 480 лет это и нехарактерно, но он мог позволить себе потратить несколько десятков лет на обучение, потому что весь проект должен был быть завершен через 120 лет.

    Имея богатый жизненный опыт – ведь ему было почти пять сотен лет, – Ной обладал достаточными способностями, чтобы самостоятельно спроектировать ковчег. Устройство корабля описано в Библии очень скупо, всего в трех стихах (Бытие 6:14-16), а о других аспектах подготовки вообще нет никакой информации: например, о том, сколько предстояло взять на борт животных или запасов провианта. Очевидно, Ною были даны более подробные инструкции. Вспомним, сколько указаний Бог дал Моисею для сооружения скинии: ему были подробно указаны все размеры и даже количество колец для завесы. После всего этого в Исходе 39:32 сказано: «Как повелел Господь Моисею, так и сделали». Эти слова перекликаются с тем, что сказано о Ное в Бытии 6:22: «И сделал Ной все: как повелел ему Бог, так он и сделал». Понятно, что этого «всего» было гораздо больше, чем записанные людьми три стиха, которые содержат в себе лишь отправную точку для дальнейших указаний.

    В любом случае, Ной не имел права на ошибку и должен был сделать все правильно с первого раза. И если искать в создании ковчега признаки чудес, то одно чудо, несомненно, присутствовало: план построения ковчега не был придуман или разработан Ноем, а дан ему Богом, пусть даже и не со всеми деталями.

    Спуск ковчега на воду

    Спуск ковчега не планировался как экстремальный аттракцион. Ною нужно было, чтобы сильные течения и землетрясения не помешали ему начать плавание, чтобы ковчег не перевернулся и не повредился.

    Потоп начался внезапно: «в сей день разверзлись все источники великой бездны, и окна небесные отворились» (Бытие 7:11). Когда вода прибывает быстро и за 40 дней (или даже меньше) покрывает весь мир, образуются настолько мощные и стремительные течения, что перед ними любые современные цунами покажутся легкой зыбью. Ни одно из современных наводнений не оставило после себя такого мощного пласта осадочных пород – которые представляют собой частицы ила, песка, обломков отложившихся ранее пород и останков животных и растений, принесенные водой и спрессованные под весом этой воды, – которые залегли после Потопа по всему миру. Внезапное и стремительно наводнение должно было смести все со своего пути, и суда, равно как и прибрежные строения, не могли быть исключением.

    Рисунок 1.(A). Ковчег построен на доминирующей возвышенности (по меркам Земли до Потопа).
    (B). Внезапное мощное наводнение опустошает низменности.
    (C). Когда воды океанов встречаются, волны гаснут, поверхность воды успокаивается.

    Что же требовалось сделать, чтобы ковчег выстоял против первого удара волн? Нужно было устроить его запуск с самой высокой точки рельефа. Иначе мощные приливные волны, которые двинутся на сушу (согласно модели движения тектонических плит при катастрофах), сметут ковчег2.

    Когда Потоп усилился, вода покрыла все горы на Земле (Бытие 7:19). В современных океанах достаточно воды, чтобы покрыть Землю слоем толщиной в 2,85 километра3, следовательно, существовавшие до Потопа горы, очевидно, не превышали этой высоты4. К тому времени, как потоки воды достигли ковчега, течение уже должно было замедлиться до приемлемой скорости, после чего он и спустился на воду.

    Полагаясь то ли на собственную смекалку, то ли на Божественные указания, Ной должен был выбрать место для постройки судна на возвышенности, где температурные условия способствовали росту сосновых лесов. Сосна, возможный кандидат на звание таинственного «дерева гофер», особенно хорошо подходит как для кораблестроения, так и для производства смолы для гидроизоляции.

    Мы не знаем, где ковчег был спущен на воду, потому что он «плавал по поверхности вод» (Бытие 7:18), прежде чем пристал к берегу на Среднем Востоке. Не нужно искать признаки «дерева гофер» ни в пустынной акации, ни даже в ливанском кедре. Сам факт того, что дерево гофер больше никогда не упоминается ни в Библии, ни в других источниках, предполагает, что этот род деревьев были уничтожены Потопом. Если бы это была сосна Дугласа, желтая сосна или даже тик, леса деревьев гофер радовали бы нас и сейчас, и их древнее название где-либо да сохранилось бы.

    Рисунок 2. Ковчег, построенный на опорных стелах, которые обеспечивают доступ к ковчегу снизу и безопасный спуск на воду.

    Вот как могло протекать строительство ковчега.

    Ной очищает и выравнивает вершину холма. На этом месте закладывается фундамент, на нем ставится некоторое количество массивных каменных стен-поперечин, на которые будет опираться корпус ковчега. Большие камни смогут выдержать напор сильных потоков воды, а скругленные сверху их края не смогут повредить днище судна. Это вполне в традициях древних людей – поражать нас своими каменными постройками, гигантскими и до неприличия тщательно продуманными и сработанными. А цивилизации этих людей и самого Ноя разделяют не так уж и много поколений (см. Бытие 10).

    Рисунок 3.Ковчег на опорах: очень тяжелые каменные подпорки, которые не разрушатся во время спуска на воду.

    На опорных каменных стелах покоятся три киля, которые должны:

    • служить основой для подъема каркаса, пока снизу будут продолжать обшивку днища;
    • удерживать корпус в вертикальном состоянии, не давать ему заваливаться на бок без подпорок (что особенно важно, если делается многослойная обшивка);
    • амортизировать толчки земли и бурлящие потоки воды (сползание по линии соприкосновения стен и киля);
    • гасить качку (усиление демпфирования бортовой качки);
    • помогать придерживаться постоянного курса (киль глубже в сторону руля);
    • противостоять
    износу (многочисленные защитные или жертвенные слои – фальшкиль);
    • помочь ковчегу встать ровно, когда ковчег пристанет к берегу (за семь месяцев ожидания наклонные полы выведут из себя любого!).

    Каждый их этих гигантских килей сделан из нескольких балок, соединенных краями. Самые нижние балки, образующие киль, не соединяли друг с другом, чтобы вся конструкция лучше переносила нагрузки и напряжение5.

    Суда обычно спускаются на воду по стапелю – площадке с наклонной поверхностью; но в случае Ноя «умножилась вода, и подняла ковчег» (Бытие 7:17). При спуске было бы рационально, напротив, использовать дополнительные меры предосторожности: закрепить ковчег причальными тросами (но не намертво, а с возможностью их сбросить), чтобы он сначала стал ровно на воде, а потом уже начал движение от строительной площадки. На самой площадке не должно было быть никаких твердых препятствий выше «стапелей» – пеньков и т. д.

    Ковчег на водах Потопа

    Как только вода подняла ковчег, ему перестала угрожать тектоническая активность: теперь судно защищал от нее слой воды, в среднем достигавший толщины три километра6. Известно, что при цунами глубокие воды безопаснее всего7. Поэтому ковчег удержаться на поверхности всемирного океана; мощные потоки, несущие вдоль дна моря смытые с поверхности земли ил, грязь, обломки и останки растений и животных, уже не представляли для него опасности.

    Но и поверхность океана не была гладью и не радовала штилем. Бог послал ветер (Бытие 8:1), а ветер рождает волны. Так что, по крайней мере – часть своего путешествия длиной в пять месяцев, обитатели ковчега провели в бурном море. Поскольку пропорции ковчега (Бытие 6:15) были идеальными8 для океанского судна, он должен был демонстрировать хорошие мореходные качества и необходимую устойчивость даже в неблагоприятных штормовых условиях9, при условии правильном распределении груза в соответствии с особенностями формы корпуса.

    Но, даже при хорошей устойчивости, как могло деревянное судно размеров Ноева ковчега уцелеть в длительном плавании по океану, перенести все нагрузки и опасности, ожидающие его в открытом море?..

    Недостатки обшивки вгладь

    Большие суда, построенные из дерева не так давно (в XIX – начале XX вв.), при сильном волнении демонстрировали общий недостаток: их обшивка гнулась и деформировалась, что нарушало герметичность корпусов и приводило к сильным течам. Проблема состояла в том, что обшивка этих кораблей делалась вгладь (впритык): при данном методе обшивочные доски крепятся к раме, что не обеспечивает необходимой внутренней устойчивости против деформации корпуса корабля при качке10. Остойчивость корпуса практически целиком зависела от того, насколько плотно законопачены просветы между обшивочными досками.

    Рисунок 4. Деформация поперечного сечения корпуса корабля при качке: Без стяжек конструкция из обшивочных досок, закрепленных на раме, при сдвиговой нагрузке перекашивается, и верхние доски съезжают назад или вперед относительно нижних.

    Обшивание вгладь/впритык11 было основным методом при постройке деревянных судов последние несколько столетий. Метод был простым и быстрым, но новенькие корабли достаточно быстро подмачивали свою репутацию в прямом и переносном смысле. Не помогало даже двойное крепление каждой обшивочной доски12. Чем больше был корабль, тем сильнее внешние силы воздействовали на него, и тем быстрее разбалтывались законопаченные доски обшивки.

    Поэтому обшивку начали укреплять железными полосами. Они располагались по диагонали и действительно улучшали конструкцию, частично обеспечивая для одного слоя обшивки, положенной вгладь, необходимую устойчивость к сдвигу. Однако эти металлические полосы-стяжки крепились к более мягким деревянным рамам, что создавало дополнительное напряжение, особенно на концах стяжек.

    Это привело к необходимости нового усовершенствования: сверху и снизу стали устанавливать стальные пластины, и диагональные полосы крепились уже к ним. Теперь бока корпуса страдали меньше, но переместилась на другие части судна, в частности, на верхнюю палубу13.

    Позже, во время Первой мировой войны, далеко не все корабли были уже бронированными; стали не хватало, поэтому в страшной спешке строились деревянные транспортные суда14. Судостроители (специалисты по архитектуре судов ) рассмотрели проблему деформации корпуса судна при обшивании его вгладь – и приняло решение: увеличили глубину кильсона15и усилили верхнюю палубу с помощью хомутов и брусов на внутренней обшивке16. Такая конструкция должна была стать «судном, которое обладает прочностью, равной судну со стальным корпусом, и при строительстве не потребует дополнительных лесоматериалов» 17. Конструкция предусматривала два слоя диагонально уложенных планок обшивки под слоем, уложенным стандартным способом. Это был уже не корпус, обшитый вгладь, а холодное прессование. Подобные деревянные минных тральщиков, которые строились в девяностых годах ХХ века18.

    Как видим, недостатки обшивки корпуса вгладь не так уж просто откорректировать19. Гораздо эффективнее обшивать корпус по другой системе, при которой достаточная прочность на сдвиг будет заложена изначально. Так, как поступают при строительстве дома: каркас строения, «раму», обшивают многослойной фанерой, а не досками горизонтально, внакрой, и не «вагонкой».

    Те, кто утверждают, что ковчег Ноя не мог быть указанных размеров, исходят из имеющихся сведений о предельных размерах деревянных судов XIX–XX вв.: не длиннее 100 метров при условии металлического усиления обшивки. Для сравнения: используя в качестве единицы измерения одну из самых надежных мер, так называемый египетский королевский локоть, который составлял 20,6 дюймов или 0,523 м, Ноев ковчег должен был быть 157 мдлиной, 26 мшириной и 15,7 высотой.

    То есть получается, что ковчег был на 50 % длиннее самого длинного деревянного корабля из современных реестров.

    Конструкция и прочность деревянного каркаса

    Рисунок 5. Решетчатый каркас из прямоугольных полуметровых балок. Ковчег вполне мог быть построен методом соединения блоков («коробочек») из рам с обшивкой. При такой сборке рамы-костяки, собранные из толстых балок ( 50 см × 50 см), устанавливаются вдоль, поперек и по диагонали; в местах схождения они скрепляются друг с другом. Затем к получившемуся сложному каркасу крепятся плоские детали, чтобы сформировать корпус, палубу и каюты; для этого используются доски толщиной 30 см.

    Означает ли это, что для того, чтобы Ноев ковчег продержался на плаву, законы физики отменили?..

    Временно оставим вопрос об обшивке ковчега; даже если он был все же обшит вгладь, т. е. наихудшим образом, основной запас прочности несёт не обшивка, а каркас, к которому она крепится.

    Рисунок 6. Устойчивость листовых конструкций (обшивки) в зависимости от высоты волн. Чтобы рассчитать предел устойчивости конструкции, для разных величин высоты волны определяли нужную толщину древесины.

    Дерево, конечно, очень древний строительный материал, но и у него достаточно высокий уровень удельной прочности, даже в сравнении с металлами. Если говорить о крупных сооружениях типа зданий, мостов и кораблей, проблемы с их устойчивостью возникают не из-за прочностных характеристик древесины, а из-за способесоединения деталей конструкции между собой20.

    Исходя из прочностных характеристик древесины, можно рассчитать необходимую толщину для судна типа Ноева ковчега, предназначенного для дальних плаваний в открытом море. Инженеры-кораблестроители из Корейского Института судостроения и океанологической инженерии (KRISO), исследовательского центра мирового уровня (в 2005 году он переименован в MOERI), провели в 1992 году такие исследования и пришли к выводу, что технические характеристики ковчега, указанные в Библии, являются достоверными. При расчетах в качестве сдвигоустойчивой «листовой конструкции» фигурировал слой обшивки толщиной 0,3 м; внутренние каркасы сооружения принимались сделанными из балок квадратного сечения 0,5 м× 0,5 м.

    В результате расчеты показали, что ковчег с размерами, указанными в Библии, при толщине обшивки в 30 см, выдержал бы нагрузку на корпус при волнах, достигающих 30 м – что представляется вполне достаточным: даже при всемирном катаклизме высоты в 30 м могли достигать только отдельные волны.

    Усиление обшивки

    Теперь вернемся к обшивке. Существует несколько методов создания сложносоставной, но организованной как одно целое, «листовой конструкции» (обшивка вгладь к ним, как мы уже видели, не относится).

    Обшивка в несколько слоев. Простой, но достаточно эффективный метод. Им пользовались судостроители в Древнем Китае21, в том числе, вероятно, создатели судов флотилии великого мореплавателя Чжэн Хэ (XV век до Р. Х.), на которых он перевозил свою многочисленную добычу. Летописи говорят, что в длину его суда достигали 444 чи ( 137 м). Были такие суда также у древних греков и римлян в 80-е годы до Р. Х.22 Ближе к нашему времени, в XIX веке многослойную обшивку использовали для судов, которым предстояло встречаться с плавающим льдом23. Каждый последующий слой досок, наложенный внахлест с предыдущим, значительно увеличивает прочность на сдвиг всей системы обшивки. Даже двойной слой «намного превосходит одиночную обшивку вгладь»24.

    Рисунок 7. Многослойная обшивка

    Диагональная обшивка. Оптимальный способ сооружения прочного корпуса из дерева – использование в постройке нескольких диагональных слоев. Диагональная обшивка использовалась на всех деревянных паровых кораблях времен Первой мировой войны25. Но британские судостроители внедрили ее еще раньше: на верфи в Абердине многослойная диагональная обшивка была сделана на кораблях Vision26 (1854), Schomberg27 (1855), Chaa-Sze28 (1860) и на яхте королевы Виктории. Этот метод успешно применялся на протяжении всего ХХ века, вплоть до торпедных катеров (1940-е) и минных тральщиков ВМФ США (1990-е). В 1998 году еще один старый корабль ВМС США, Constellation, обзавелся диагональной обшивкой, избавившись от стальных балок, которыми скрепляли его бока, чтобы противостоять деформации29. В 2012 году инженеры-кораблестроители разработали для яхты Dream Symphony (длиной 141 метр) деревянный корпус, собранный из нескольких слоев реек, уложенных диагонально30.

    Рисунок 8. Диагональная обшивка

    Обшивка шиповым соединением (шипом и гнездом). Весьма успешное решение проблемы сдвига обшивочных досок состоит в том, чтобы соединять их между собой с помощью шипов и гнезд. Таким способом легко соединять между собой горизонтальные детали обшивки: на одной из них делаются пазы, на другой – шипы, шипы вставляются в пазы, и конструкция закрепляется штифтами (штырями). Этим методом пользовались в античности, более того – он был известен еще за 14 веков до Рождества Христова31; но к V столетию по Р. Х. он был полностью забыт (см. ниже). Только недавно открытия подводной археологии показали, что древние цивилизации владели данным методом. Находки подтверждают достоверность записей о кораблях масштаба ковчега, сделанных из дерева. К примеру,

    Афиней рассказывал о военном корабле, длина которого составляла 130 м; его построил Птолемей Филопатор около 250–200 г. до Р. Х.32 Это судно успешно функционировало, выполняя свои функции в ходе военных действий. Известно и о другом судне, которое называлось Leontifera: судя по описанию, на нем было 8 ярусов с гребцами, а длина составляла 120 м33.
    Рисунок 9. Обшивка шиповым соединением

    Крепление костылями. К VI веку по Р. Х. в кораблестроении для соединения горизонтальных деталей стали использоваться вертикальные железные костыли (дрифтовые болты). Этот метод пришел на смену трудоемкому процессу вырезания шипов пазов34. Данную технику использовали американские судостроители35 при соединении полос обшивки перекрытия с кильсоном36.

    Рисунок 10. Обшивка с креплением досок к ребрам

    Клинья или шпонки. Этот дешевый способ соединения краев досок лучше всего подходит для внутренних слоев обшивки или поясов обшивки перекрытия. Но он использовался и для закрепления обшивочных досок. Данную систему соединения досок запатентовал в 1876 году Хебер Сквайерс37.

    Рисунок 11. . Доски обшивки, соединенные по краям клиньями

    Усиление внутренней конструкции

    В работе Хонга (см. прим. 8), помимо прочего, проводится анализ конструкции, состоящей из шпангоутов и балок ( 50 см × 50 см). Балки нужно было не только каким-то образом соединять друг с другом, но и – что самое сложное – правильно организовать места соединения, потому что на эти участки будет приходиться деформационная нагрузка, направленная в «неправильную» сторону. В экстремальных морских условиях, из-за волновых нагрузок и постоянных ускорений, материалы и конструкции, обычно нормально выдерживавшие сжатия и давление, могут прийти в негодность. При работе с таким материалом как дерево очень сложно получить идеальные соединения, идеальные узлы конструкции. Нереально ожидать, что балка сечением 0,5 м каждый раз будет демонстрировать предел прочности на растяжение. Необходимо сконструировать такие узлы соединения деталей, чтобы судно могло перенести сжатие, натяжение, скручивание, сгибание и все возможные сочетания перечисленных нагрузок.

    Существует несколько конструктивных возможностей соединения больших балок. Во всех вариантах балки удерживаются вместе железными стержнями (болтами), которые вставляются в заранее высверленные отверстия, или костылями (большими гвоздями). Такие металлические крепления были и на больших древних судах, обнаруженных археологами.

    Кницы.

    Кница – это деталь в виде угольника, увеличивающая жесткость конструкции. При строительстве древних деревянных судах в качестве материала для книц использовали ветви деревьев с естественным изгибом (в частности, дубовые). В новое время – например, на американских клиперах – висячая (подвесная) кница крепилась железными штифтами: их пробивали через всю деталь насквозь, а потом расклепывали.

    Рисунок 12. . Соединение с использованием кницы

    Опорные полки. Вдоль корпуса укладываются по определенной схеме толстые брусья, которые скрепляются между собой и образуют усиленную полку, на которую опираются краями продольные палубные балки (бимсы). Толстые продольные брусья опираются на по краям на специально устроенные полки (опоры). Весь узел крепится сквозными длинными штырями. Такие конструкции использовались при строительстве деревянных моторных судов времен Первой мировой войны.

    Рисунок 13. Соединение с использованием опорной полки

    Скобы.

    Литые или кованные вручную бронзовые скобы крепятся гвоздями к сочленяющимся деталям и принимают на себя сопротивление деформации. Такими скобами, по форме напоминавшими подтяжки, укрепляли, например, крепления леерной стойки к бимсу. С помощью скоб собирались места сложных сочленений, в которых к перпендикулярным деталям добавлялись еще и диагональные – леерная стойка, бимс и диагональные распорки.

    Рисунок 14. Узел крепления каркаса с помощью металлических планок

    Поперечные детали. Поперечные перегородки, стенки жесткости, выполняли двойную функцию: они укрепляли каркас и соединяли детали каркаса в цельную конструкцию. Использование поперечных деталей – один из самых эффективных методов укрепления конструкции.

    Каждый из способов сборки каркаса и крепления его деталей имеет свои преимущества. На любом деревянном судне можно найти практически все типы соединений, потому что у каждого из них – своя «специализация», каждое приспособлено для решения своей задачи38.

    Реже прочих сейчас используется способ шипового соединения деталей: это соединение слишком слабое, негибкое, при сильной деформации оно ломается.

    Переборки

    Рисунок 15. Крепление переборки к каркасу

    У деревянных кораблей большого размера существует еще одна проблема: у них слишком слабые «ребра» каркаса39. Изогнутые шпангоуты собираются из нескольких сегментов, которые скрепляют между собой, соединяя в одно огромное «ребро». Такая конструкция быстро деформируется и теряет нужную форму. Современные деревянные каркасы делают ламинированными (то есть из множества слоев, спрессованных или склеенных между собой). Но лучшее средство борьбы с деформацией каркаса и корпуса – это переборки (поперечные перегородки, стенки жесткости), которые ставят на равном расстоянии по всей длине корпуса. Китайцы укрепляли таким образом свои суда по меньшей мере за двенадцать веков40 до того, как Бенджамин Франклин предложил этот способ в 1787 году.

    Рисунок 16. Закрепление каркаса переборки шиповым соединением

    Этот способ подходил для ковчега идеально, поскольку ему, чтобы выполнить свою функцию, было необходимо большое число внутренних перегородок. Его трюм не должен был представлять собой единое пространство, напоминая гигантскую пещеру. Напротив: Ной получил указание сделать в ковчеге отделения, «стойла» для животных. Только так можно их перевозить и ухаживать за ними, не вызвав у них чрезмерного стресса. С конструкторской точки зрения это означало сотни переборок внутри ковчега – как вдоль, так и поперек корпуса. Сотни внутренних стенок жесткости значительно укрепляли корпус судна, делая его целостной конструкцией.

    Заключение

    Если для деревянного судна, корпус которого обшит вгладь в один слой, практический предел длины не превышает 100 метров, то применение более совершенных конструктивных методов добавляет к этому пределу 50 процентов и более.

    Да, в строительстве ковчега и его плавании присутствовала роль чудес. Бог сверхъестественным образом предупредил Ноя, рассказал ему, что делать, Он привел к ковчегу животных, запечатал дверь, а потом послал ветер. Но есть ли необходимость предполагать действие сверхъестественных сил для того, чтобы Ноев ковчег выдержал путешествие?

    Отнюдь нет. Очевидно, Ной использовал знания людей своего времени в области судостроения, и с помощью этих древних знаний и технологий построил судно, которое уверенно перенесло все испытания, с которыми ему пришлось столкнуться во время Потопа.

    Примечания

    1 Мафусал, старейший из людейк согласно библейским летописям, умер в 969 лет, в год Потопа (Бытие 5:21-27; 1 Паралипоменон 1:3). Д-р Генри Моррис пишет, что его имя могло иметь пророческое значение: «когда он умрет, будет суд».
    2 Джон Баумгарднер, переписка по электронной почте, 3 мая 2004 г. «Относительно особенностей рельефа до Потопа: у меня есть сильные подозрения, что некоторые области возвышенностей не были уничтожены катаклизмом сразу же, а продержались некоторое время… Я считаю, что там, где глубина была небольшая, волны были особенно разрушительными на протяжении всех 40 дней. Мне кажется, что каким бы способом не спускался ковчег на воду, он должен был быстро дойти до глубокой воды, чтобы не пострадать от сильных волн».
    3 S. L. Polevoy, «Water Science and Engineering», UK: Chapman Hall, 1996, стр. 192.
    4 Э. Снеллинг: «…скорее всего, горы и горные массивы не были и близко такими высокими, как современные горы: подъема уровня моря на 1067 метров было достаточно, чтобы покрыть водой всю поверхность допотопной суши».
    5 Когда судно движется по волнам, его корпус испытывает, помимо прочего, деформацию изгиба (оно, подобно продольной балке, попеременно выгибается вверх и прогибается вниз). Чем дальше от центральной плоскости, тем сильнее напряжение от изгиба. Поэтому самые удаленные точки – кили в самом низу и световой люк на самом верху – должны либо быть особенно гибкими, либо собираться из деталей, которые не будут намертво скреплены. Гибкость или «прерывистость» конструкции не даст нагрузке сломать ее.
    6 «Если всю сушу на планете сгладить до одного уровня, Земля станет гладкой сферой, полностью покрытой слоем морской воды толщиной в 2.686 м» – «Ocean Facts: Did you know?» – http://www.ocean-expeditions.com/ocean-facts/.
    7 «Если есть достаточно времени [до прихода волны цунами], выведите свою лодку или судно из порта на большие глубины…» – «What You Should Do». – National Weather Service, http://www.nws.noaa.gov/om/brochures/tsunami6.htm
    8 Сравнительный анализ двенадцати моделей ковчега с различными пропорциями показал, что библейские технические характеристики (300 × 50 × 30) соответствуют оптимальному сочетанию устойчивости, мореходных качеств и прочности. – См.: S. W. Hong и др. «Safety Investigation of Noah’s Arkin a Seaway»,CEN Technical Journal 8(1) (1994):26–36.
    9 Там же, см.: рисунок 5: Вертикальные ускорения (высота волны 43 м); рисунок 6: Поперечная устойчивость (47,5 м)
    10 D. L. Dennis, «The Deficiencies of Wooden Shipbuilding», London, UK: Mariner’s Mirror, 1964, стр. 50, 62–63.
    11 Обшивка корпуса вгладь делается следующим образом: нагелями, штифтами или штырями к вертикальным параллельным рамам (каркасу) параллельно крепятся горизонтальные обшивочные доски. В результате получается гладкая внешняя поверхность. Продольные стыки между обшивочными досками обычно конопатят пенькой и смолят для герметичности.
    12 «В конструкциях, крепящихся на каркасе, длинные стороны досок обшивки обычно непосредственно друг с другом не соединяют. Герметичность обеспечивает просмоленная пенька, которую забивают между досками… Даже если обшивка вгладь подразумевает два ряда тесно поставленных креплений (а не один, как обычно), совместного эффекта действия не достигнуть». – H. R. Milner and J. Peczkis, «Wooden Ship Hulls as Box Girders with Multiple Interlayer Slip», Journal of Structural Engineering 133, no. 6 (June 2007): 855–861.
    13 «…при асимметричном поперечном сечении деревянных корпусов, построенных согласно сложившимся традициям, слишком много дерева располагается на боках и внизу, а на палубном фланге его недостаточно» – Milner and Peczkis, «Wooden Ship Hulls as Box Girders with Multiple Interlayer Slip», стр. 859.
    14 HarveyCole Estep, «How Wooden Ships Are Built: A practical treatise on modern American wooden ship construction, with a supplement on laying off wooden vessels», Cleveland, OH: The Penton Publishing Co., 1918.
    >15 Там же, рис. 36, 37.
    16 Там же, стр. 6.
    17 Там же, рис. 40.
    18 Последний деревянный минный тральщик класса «Avenger» был списан в 1994 году. Его 68-метровый корпус представлял собой деревянный каркас, обшитый диагональными слоями сосновых досок, а после покрытый стеклопластиком. Дерево использовали для того, чтобы минимизировать магнитную сигнатуру судна. Судно USS Guardian (MCM-5), спущенное на воду в 1987 году, 17 января 2013 года село на мель около Филиппин, на рифе Туббатаха. Корпус получил пробоины, но не развалился, и оставался целым, когда через несколько месяцев к рифу пришли специализированные суда. 30 марта 2013 года его разрезали на несколько частей и краном сняли с рифа.
    19 Даже стальное усиление больших деревянных корпусов с обшивкой вгладь не помогало полностью решить проблему с недостатком жесткости конструкции – см.: A. Shimell (SP-High Modulus) and H. Ten Have (Dykstra & Partners Naval Architects), Symposium paper: «Structural Design of S/Y Dream Symphony: The Largest Wooden Ship Ever Built», 22 nd International HISWA Symposium on Yacht Design and Yacht Construction, Nov. 13, 2012.
    20 «Основная причина данных проблем лежит в традиционном методе строительства этих судов, с обшивкой вгладь. С ростом размеров судна росла и толщина деталей. Детали соединялись штифтами или гвоздями, и нагрузка на них в местах соединений и узлах становилась слишком высока. Дерево не выдерживало и трескалось, соединения между деталями разбалтывались, сгибались, швы корпуса расходились, большие конструкции деформировались, и все сооружение ломалось» – Там же, стр. 4.
    21 «Китайские суда проходили осмотр и ремонтировались раз в год: к обшивке добавляли еще один слой. Как правило, после добавления шестого слоя судно переводили из океанской флотилии на малый каботаж, работать в прибрежной зоне, потому что оно значительно теряло в скорости» – G. Deng, «Maritime Sector, Institutions, and Sea Power of Premodern China», Westport, CT: Greenwood Publishing Group, 1999. Утверждения о том, что суда флотилии Чжэн Хэ были размеров с ковчег, вызывают недоверие у многих (в основном, некитайских) комментаторов, но все соглашаются с тем, что обшивка у них была двух- и трехслойная.
    22 «У "галеры Махди” была двойная обшивка, а в пространстве между слоями находились полосы пропитанной ткани» – Lionel Casson, «Ships and Seamanship in the Ancient World», Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press, 1995.
    23 Loney, «Wrecks Along The Gippsland Coast».
    24 «Двойная обшивка: то же, что и обшивка вгладь, только внутренний слой легкий, а внешний – тяжелее; слои уложены параллельно, вдоль. Значительно превосходит однослойную обшивку. Намного меньше подвержена течи, проблемам с движением и креплением» – David H. Pascoe, «Surveying Wood Hulls, Part 3: Appendix», http://marinesurvey.com/surveyguide/wood3.htm
    25 Estep, «How Wooden Ships Are Built», стр. 3, рисунок 4 (с описанием на стр. 5).
    26 Vision (диагональная обшивка), построен в 1854 году компанией A. Hall & Co., Абердин,Aberdeen Journal, 11/10/1854: "The New Principle of Building Wooden Vessels Diagonally.”
    27 См.: https://www.academia.edu/25002733/Getting_Shipshape_Evaluating_shipwreck_significance_in_Victoria
    28 Chaa-Sze построен в 1860 году компанией A. Hall & Co., Абердин. Был заложен как паровое судно, китобой. Диагональная обшивка. Шпангоуты из тика (втрое толще досок обшивки) располагались на расстоянии 4–6 футов друг от друга; доски обшивки крепились нагелями с винтовой насечкой (патент от июня 1853 г.).
    29Andrew Davis and Keith Gallion, «A Cold Molded Shell for the USS Constellation», Oct. 21, 2007. – http://www.maritime.org/conf/conf-davis.htm
    30 Общая длина – 141м, бимс – 18 м. – A.Shimell and H. Ten Have, «Structural Design of S/Y Dream Symphony».
    31 Метод крепления обшивочных досок шиповым соединением «очевидно, берет свое начало в XIV веке до Р. Х, а скорее всего, еще раньше» – Lionel Casson, «The Ancient Mariners», second edition, Princeton, NJ: Princeton University Press, 1991, стр. 108.
    32 Athenaeus, «The Deipnosophists», trans. Charles Burton Gulick, Loeb Classical Library 208, Cambridge, MA:Harvard University Press, 1987, Book 5, Section 203f–204b, (2:421–425).
    33 Memnon, «Excerpts», стр. 14, 15 – как указано в: James Ussher, «The Annals of the World», second printing, trans. Larry and Marion Pierce, Green Forest, AR: Master Books, 2003, стр. 354.
    34 Casson, «Ships and Seamanship in the Ancient World», стр. 208.
    35 «Перекрытия на бортах судов 300 тонн и более должны быть прикручены по краю между каждым шпангоутом» – «Rules Relative to the Construction of Lake Sail and Steam Vessels», 1866 – http://www.maritimehistoryofthegreatlakes.ca/Documents/Rules1866/default.asp
    36 «У современных деревянных судов, которые строятся на побережье Соединенных Штатов, достаточно часто применяется соединение болтами по краю для крепления различных частей кильсона и киля между собой и для соединения поясов перекрытия. Детали соединяются болтами в продольном направлении. То есть, первый пояс перекрытия крепится со вторым, второй с третьим, и так далее, и вместе с тем каждый из поясов крепится к деревянному каркасу. Такой способ крепления, без сомнения, делает конструкцию корпуса намного более прочной, особенно укрепляя продольные части, увеличивая их сопротивление изгибанию. Собственно, некоторые специалисты заходят еще дальше, утверждая, что крепление деталей друг с другом по краям – именно тот метод, что не дает большим деревянным судам разваливаться в море. Это, видимо, все же преувеличение, хотя доказано, что часть судна, состоящая из хорошо скрепленных между собой деревянных деталей, обладает примерно такой же прочностью, как и такая же, но цельная, «из одного куска» часть судна» – Estep, «How Wooden Ships Are Built», стр. 13.
    37 «Heber Squier’s New Method of Fastening and Strengthening Wooden Ships: patented, Aug. 29th, 1876. Gives the Most Strength for the Least Money, and Applies Equally well to Vessels Old and New», Grand Haven, MI, August 1877 (Clarke Historical Library Central Michigan University).
    38 Estep, «How Wooden Ships Are Built», стр. 6, рисунок 7: «Midship Section: Standard Wooden Steamer for Government».
    39 «Каркас, состоящий из множества маленьких частей, скрепленных болтами между собой, быстро деформируется и часто является основной причиной непрочности традиционных деревянных судов» – Milner and Peczkis, «Wooden Ship Hulls as Box Girders with Multiple Interlayer Slip», стр 856.
    40 «Сейчас мы можем установить, что первые водонепроницаемые переборки появились около 410 года» – L. Xi, X. Yang, and X. Tang, eds., «The History of Science and Technology in China: Transportation», Beijing, China: Science Press, 2004, стр. 58. Китайская конструкция включала в себя хорошо продуманные стенки жесткости, в комплекте со шпильками для крепления, и порожками для сопротивления сдвигу, и даже с отверстиями для технического обслуживания. Такие переборки образовывали водонепроницаемые отсеки, которые не давали судну утонуть при повреждении корпуса.

    Could Noah’s Ark Have Been Made of Wood? by Tim Lovett


    https://answersingenesis.org/noahs-ark/noahs-ark-made-of-wood/

    Перевод с английского – Христианский научно-апологетический центр.

    Copyright © Answers in Genesis. All Rights Reserved. Translated and used by permission of Answers in Genesis. (Answers® and Answers in Genesis® are registered trademarks of Answers in Genesis, Inc.) For more information regarding Answers in Genesis, go to www.AnswersinGenesis.org, www.CreationMuseum.org andwww.ArkEncounter.com.

    Похожие публикации
    Demo scene