www.timberships.fora.pl

PaulAtryda

Jakiś czas temu spotkałem się ze stwierdzeniem, że galery starożytne (dokładnie rzecz biorąc, chodziło chyba szczególnie o greckie triery) nie tonęły nawet jeżeli zostały przedziurawione i całe wypełniły się wodą - ich obciążenie było tak niewielkie, że samo ich drewno dysponowało wystarczającym zapasem pływalności do unoszenia się na wodzie (choć nie do żeglugi).
Z drugiej strony wielokrotnie spotykałem się (ostatni raz czytając artykuł w najnowszych "Okrętach Wojennych") ze stwierdzeniem, że staranowane galery starożytne tonęły i mogły nawet pociągnąć na dno okręt taranujący, jeżeli ten nie zdołał uwolnić tarana.
Jak to było naprawdę?

pothkan

Może to zależy od miejsca i wielkości uszkodzenia?

Staranowana galera mogła się przełamać lub stracić stateczność.

Albo kwestia namokania drewna? Galery budowano często "na gwałt", zapewne z suchego drewna, które mogło się dobrze trzymać na wodzie przez dłuższy czas.

kgerlach

Zagadnienie jest rzeczywiście dość skomplikowane. U autorów starożytnych fakt tonięcia galer (i ewentualnego pociągania za sobą okrętu taranującego) jest wielokrotnie wspominany.
Wyobraźmy sobie okręt w kształcie prostopadłościennego, całkowicie zamkniętego pudełka z drewna, o wymiarach 35 x 5 x 3 m, przy czym załóżmy grubość wszystkich ścianek równą 0,1 m. Istotna będzie jeszcze masa właściwa wody (wprawdzie morskiej, ale dla uproszczenia liczenia wezmę słodką) = 1000 kg na metr sześcienny, masa właściwa powietrza (wprawdzie suchego, ale to też dla szybszego liczenia) = 1,3 kg na metr sześcienny oraz masa właściwa użytego drewna.
Pothkanowi coś się mocno poplątało, bowiem drewno kadłuba okrętu impregnowano, zabezpieczając przed namakaniem, natomiast istotne właśnie było, ile czasu poświęcono na jego wysuszenie przed wodowaniem. Okręty POŚPIESZNIE budowane powstawały z drewna świeżo ściętego, MOKREGO, o dużo większej masie właściwej, zaś jednostki budowane NIEŚPIESZNIE miały kadłub z drewna wysuszonego, czyli nieporównanie lżejszego. Ważny był oczywiście także gatunek. Weźmy więc dwa typowe, a do tego skrajne – dąb i sosnę. Uśredniając wartości otrzymamy dla dębiny świeżo ściętej 1080 kg na metr sześcienny, dla wysuszonej w powietrzu 700 kg na metr sześcienny; te same wartości dla sosny wyniosą 700 i 520 kg.
Po dodaniu objętości wszystkich ścianek naszego pudełka otrzymamy 57,288 metrów sześciennych drewna, obejmujących w środku 467,712 metrów sześciennych powietrza. Biorąc teraz pod uwagę masę właściwą kolejno dębu świeżego, dębu suchego, sosny świeżej, sosny suchej uzyskamy masę całkowitą drewna 61871 kg, 40102 kg, 40102 kg, 29790 kg oraz masę powietrza 608 kg. Masa naszego okrętu-pudełka będzie więc wynosić odpowiednio 62479 kg, 40710 kg, 40710 kg, 30398 kg. Ponieważ masa wody wypieranej przez taką jednostkę będzie wynosić 35 x 5 x 1000 x z, gdzie „z” jest zanurzeniem, otrzymamy wartości zanurzenia 0,36 m, 0,23 m, 0,23 m, 0,17 m.
Weźmy teraz tylko ten pierwszy, ponieważ dla każdego innego rozumowanie będzie identyczne. Ma on 10-centymetrowe dno, czyli gdyby zrobić w nim dziurę i pozwolić na wlanie się takiej ilości wody, by zrównała się z poziomem morza naokoło, dodalibyśmy warstwę wody o grubości 26 cm, która zastąpiłaby taką samą ilość powietrza. Różnica mas wyniosłaby zatem 34,8 x 4,8 x 0,26 (1000-1,3) = 43374 kg. Jednak teraz okręt ważyłby w sumie 105853 kg, co spowodowałoby wzrost zanurzenia do 0,6 m i woda wdzierałaby się dalej.
Zbadajmy więc, jaka byłaby wartość zanurzenia naszych czterech jednostek, gdyby ich kadłuby całkowicie zapełniły się wodą – wypadnie 3,03 m, 2,9 m, 2,9 m, 2,84 m. Czyli okręt „pośpiesznie zbudowany” ze świeżej dębiny zmieniłby się w podwodny i spoczął na dnie, a najlżejszy, zbudowany nieśpiesznie z dobrze wysuszonej sośniny wystawałby z wody na 16 cm. Jak widać, taką „trierę” dałoby się zatopić, chociaż niełatwo. O wszystkim decydowałoby, ile DODATKOWEGO wyposażenia miałaby jeszcze na pokładzie! Oczywiście obraz jest wyidealizowany, ale chodziło mi o pokazanie fizycznej strony zagadnienia.
PRAKTYCY zajmujący się dzisiejszą rekonstrukcją ateńskiej triery wyliczyli, że przez kwadratowy otwór w burcie o wymiarach zaledwie 0,33 x 0,33 m woda wdzierałaby się z prędkością około 5 ton na minutę. O tym, czy całkowicie zalany kadłub jednostki wykonanej z lekkiego, suchego drewna tonął, decydowały dwie rzeczy: jeśli znajdował się w wodzie na równej stępce, ważne było, ile ważyły znajdujące się na nim zapasy, narzędzia, osprzęt, łączniki, uzbrojenie okrętu (taran!), uzbrojenie ludzi, ewentualny balast, kotwice itd., mogące podobno dochodzić nawet do 40 procent masy samego kadłuba. Natomiast jeśli uszkodzenie znajdowało się blisko dziobu lub rufy, kadłub się przechylał, jego duża część nie zapewniała żadnej pływalności i o zatopienie było dużo łatwiej.
Zatem triery z pewnością nie szły pod wodę równie chętnie jak wyładowane wszelkim żelastwem (gwoździe, nity, działa) żaglowce epoki nowożytnej, ale traktowanie ich jako niezatapialnych tratew to mit wynikający z nieznajomości podstawowych praw fizyki.
Krzysztof Gerlach

PaulAtryda

Dziękuję za odpowiedź. Nie miałem dotąd pojęcia, że mokra dębina zatonęłaby w słodkiej wodzie.