NAUTILUS
Okręt podwodny kapitana Nemo - Jules Verne
|
|
|
|
|
Przekrój okrętu podwodnego NAUTILUS kapitana Nemo według rysunku Adama Śmigielskiego.
1. Taran. 2. Zbiornik sprężonego powietrza. 3. Kabina pasażerska. 4. Kabina kapitana. 5. Salon. 6. Okno. 7. Biblioteka.
8. Sala jadalna. 9. Stery zanurzenia. 10. Korytarz, w górnej części wnęka na łódź pokładową. 11. Kabiny załogi.
12. Pomieszczenia generatorów prądu elektrycznego. 13. Siłownia. 14. Ster kierunku. 15. Śruba 4-skrzydłowa. 16. Sterówka.
|
Kogóż z nas nie fascynowały w młodości niezwykłe przygody bohaterów "Dwudziestu tysięcy mil podmorskiej żeglugi"?... Opis
niezwykłych przygód profesora Aronnax i jego przyjaciół w niezwykłym świecie na pokładzie niezwykłego okrętu, to również
podręcznik opisujący budowę i żeglugę NAUTILUSA z takim talentem literackim, że czytelnik przejęty akcją powieści tej
cechy nie dostrzega. Dopiero przy powtórnym czytaniu ze zdumieniem stwierdza obecność szczegółów projektanckiej
dokładności opisów technicznych i wszystkiego co niezbędne dla okrętu i jego załogi. Na podstawie tych informacji każdy
może wziąć ołówek, linie, cyrkiel i narysować plan NAUTILUSA taki, jaki Jules Verne musiał wykonać pisząc swą powieść.
Nie sposób bowiem przypuścić by tekst, gdzie wszystkie wymiary, wszystkie opisy są tak doskonale spójne, napisany był bez
uprzedniego wykonania ścisłego rysunku. Być może znajduje się on w jakimś nieodkrytym dotąd manuskrypcie.
Prawdą jest, że Verne opierał się na doświadczeniach ówcześnie najnowszej techniki podwodnej, NURKA Bourgeoisa i
Borna (1863 ), lecz prawdą jest także to, że potrafii ów wzorzec (okręt, zanurzający się na 10 metrów i poruszający się z
prędkością kilku węzłów) przemienić wyobraźnią w okręt podwodny osiągający 50 węzłów przy zanurzeniu większym niż
15000 metrów.
Spróbujmy jednak oddzielić marzenia Verne'a od rzeczywistości, rzeczy możliwe od fałszywych, elementy racjonalne od
szalonych, aspekty wspaniałe od nieludzkich.
Prawdziwe:
Wymiary i podział na przedziały
Wszystko co dotyczy wymiarów okrętu dobrze przystaje do rzeczywistości. NAUTILUS posiada proporcje podobne do
okrętów współczesnych: długość 70 m, średnica kadłuba 8 m, zanurzenie 7,5 m, wyporność w stanie wynurzonym 1356,48 t,
wyporność w zanurzeniu 1507 t, czyli pływalność rzędu 10 %, analogiczną jak dla podwodnych okrętów o napędzie
nuklearnym.
Pomieszczenia okrętu świetnie wpisują się w długość okrętu i średnicę jego kadłuba. Podział jednostki na przedziały pozwala
ustalić dokładnie przestrzeń życiową naszych bohaterów (patrz rysunek). Wodoszczelne grodzie o hermetycznie zamykanych
drzwiach z gumowymi uszczelkami - analogicznie do drzwi i luków każdego współczesnego okrętu podwodnego - to
podstawowa reguła budowy okrętów podwodnych.
Opis "małej komory" umożliwiającej nurkowi wyjście z okrętu nie budzi najmniejszych zastrzeżeń: jest to dokładnie
współczesna komora śluzowa posiadająca dwoje drzwi i odpowiednie środki do zdalnych operacji napełniania i opróżniania.
Verne trafił w dziesiątkę.
Możliwe:
Czarodziejska elektryczność
NAUTILUS posiadał autonomiczne (na 7 miesięcy) źródło energii, którego niezależność mogła być porównywana jedynie z
zastosowaniem siły wiatru. Minęło sto lat, a uzyskano, stosując energię jądrowa. równie niezależne źródło energii. Nie
dociekamy w jaki sposób była wytwarzana elektryczność, bo nie chcemy zarzucać autorowi, że nie rozwodzi się nad
szczegółami urządzenia produkującego energię, urządzenia zarówno nierealnego jak i nie posiadającego odpowiedniej mocy
w stosunku do osiągów jakie uzyskiwał NAUTILUS. Stwierdzamy jedynie, że wyobrażał on sobie „stos" (czyż nie jest to
pierwsza nazwa reaktorów jądrowych?) wytwarzający rodzaj elektryczności bezpośrednio dobieranej przez przyrządy.
Obecnie ten sposób przekazywania energii stosowany jest jedynie w fazie eksperymentu w generatorach termojonowych.
Choć w opisie maszyny napędowej Verne był bardzo wstrzemięźliwy, widzimy jednak pewną zbieżność z dzisiejszymi silnikami
elektrycznymi, gdy kapitan Nemo wyjaśnia, że elektryczność oddziaływuje poprzez elektromagnesy o dużych wymiarach na
system dźwigni i kół zębatych, które przenoszą ruch na wał śrubowy. Elektryczność zastosowana była również w kuchni i to
wówczas, w połowie XIX wieku, gdy królowały drewno, węgiel lub gaz. Oświetlenie było oczywiście elektryczne.
Elektryczność była także pomocna przy przekazywaniu poleceń wewnątrz okrętu, co odbywało się za pośrednictwem
"guzików, przewodów i dzwonków elektrycznych". Była stosowana również do pomiaru prędkości okrętu poprzez
zastosowanie tarczy, na której wykazywana była prędkość NAUTILUSA dzięki połączeniu ze śrubą logu". W końcu
wszystko, naturalnie wraz z pomiarem czasu, odbywało się "elektrycznie" za pomocą ,"zegara, którego regularność
przewyższała najlepsze chronometry'', i tu też mamy do czynienia z intuicja autora, bowiem dzisiaj okręty wyposażone są
właśnie w elektroniczną sieć chronometryczną.
|
|
|
|
|
NAUTILUS według Encyklopedii dla Dzieci (DZIENNIK).
Fragment objaśnień z Encyklopedii dla Dzieci: "7. Czterołopatowa śruba pozwala okrętowi płynąć z prędkością 240 km/godz. 8. Maszynownia ma
25 m długości. Wytwarzana tutaj elektryczność służy do odsalania wody morskiej. 9. Dwa stalowe płaszcze chronią korpus NAUTILUSA przed
olbrzymim ciśnieniem wody, jakie panuje na dużej głębokości. 10. Kapitan Nemo jada posiłki w znajdującej się tutaj mesie. Jego dieta składa się
wyłącznie z produktów morza. 11. Biblioteka liczy 12 tysięcy tomów książek naukowych i literatury pięknej. Nemo to człowiek wykształcony. 12.
Stanowisko dowodzenia wyposażone jest w koło sterowe. 13. Bulaje o średnicy 3 m ze szkła kryształowego o grubości 21 cm pozwala załodze na
obserwowanie morskich głębin. 14. Oto olbrzymi salon, w którym kapitan Nemo grywa na organach. 15. Sypialnia kapitana jest wyposażona w
różne przyrządy, pozwalające na obliczanie aktualnego położenia NUTILUSA."
|
Prorocze:
Architektura okrętu...
W dziedzinie architektury i zastosowań okrętu podwodnego Jules Verne miał również kilka genialnych wizji przyszłości, nawet jeśli
nie były one później zrealizowane w sposób w jaki sobie to wyobrażał. Przede wszystkim chodzi tu o podwójny kadłub, z
teownikami które znajdują się w konstrukcji wszystkich okrętów podwodnych jako wręgi umieszczone bądź na zewnątrz bądź od
wewnątrz kadłuba grubego. Jest jednak zasadnicza różnica: u Verne'a ciśnienie hydrostatyczne przekazywane jest na kadłub
zewnętrzny, o wytrzymałości zwiększonej dzięki temu, że opiera się on za pośrednictwem teowników na kadłubie wewnętrznym; w
dzisiejszych okrętach podwodnych przestrzeń między kadłubami posiada połączenie z wodą otaczająca okręt, służąc jako zbiornik
balastu, a obciążenia znosi jedynie kadłub wewnętrzny. Szukając jednak miejsca (na okręcie tak dokładnie przez Verne'a
zwymiarowanym) na zbiorniki 150 m3, umożliwiające NAUTILUSOWI zanurzenie się po wypełnieniu ich wodą, okazuje się - i
chyba nie ma tu innej możliwości - że musiała być wykorzystana przestrzeń między kadłubami. Jest to zatem rozwiązanie klasyczne.
... i wyprawy podwodne
Palma pierwszeństwa w proroczych ideach autora bez wątpienia należy się niszczącej roli jaką Jules Verne wyznaczył swemu
NAUTILUSOWI: polowania prowadzone przez kapitana Nerno na wszystko co pływało pod banderą brytyjską. Jeżeli dodamy
do tego porównanie z misjami strategicznymi atomowych okrętów podwodnych, podobieństwa będą tak oczywiste, że można tu o
nich wspomnieć jedynie dla przypomnienia.
Bardziej pokojowe, lecz nie mniej prorocze było zastosowanie do celów naukowych, jakie Jules Verne przewidział dla jednostek
podwodnych. Badania "in situ" fauny i flory morskiej, pomiary zmiennych właściwości wody, poszukiwania i wydobywanie
pochłoniętych przez morze skarbów, jednym słówem wszystko to, czemu z pasją oddawał się kapitan Nemo, odnajdujemy obecnie
w misjach batyskafów, czy małych jednostek podwodnych penetrujących dno morskie.
Znaczącym wreszcie jest, jak bardzo nurkowie NAUTILUSOWI bliscy są nurkom współczesnym, zarówno co do ubrania i
ekwipunku, jak i celów oraz metod pracy, mimo, że funkcjonowanie aparatów oddechowych, jak zobaczymy, obarczone było
poważnym błędem. Głębokości bliskie 300 m, na których przebywali nurkowie z NAUTILUSA, a które czytelnikom z tamtej
epoki wydawały się utopijne, obecnie są osiągane, a nawet przekraczane, choć przy zastosowaniu innych technik.
Szalone:
Osiągi i sposób obsługi
. Nieokiełznana wyobraźnia Verne'a każe pozostawać kapitanowi Nemo przez całe godziny, a nawet dni na nogach, na
mostku bez żadnej osłony, sterując NAUTILUSEM płynącym z prędkością 20 węzłów po wzburzonym morzu.
Wyobraźnia również sprawiła, że NAUTILUS wynurzał się z głębokości 16 000 m w 4 minuty, czyli z prędkością 130 węzłów, i
kazała dokonywać śrubie o średnicy 6 metrów ogromnej liczby 7200 obrotów na minutę.
Prawdziwie futurystyczna jest wizja zastosowania zdalnego kierowania i automatyki w funkcjonowaniu tak skomplikowanego
mechanizmu jakim jest okręt podwodny. Kapitan Nemo wyjawia nam to w wyznaniu po katastrofie Tajemniczej Wyspy, na kilka
chwil przed śmiercią, mówiąc, że to on sam prowadził NAUTILUSA po utracie towarzyszy. Nasze współczesne okręty są jeszcze
temu dalekie.
W y b a c z a l n e:
Stateczność
Mniej krytycznie odnosimy się do uchybień w założeniach podwodnej żeglugi. Autor zezwolił NAUTILUSOWI w zanurzeniu
płynąc wstecz z prędkością 20 węzłów przez blisko trzy godziny. Ruch wstecz w zanurzeniu, nawet w krótkim czasie, i przy małych
prędkościach, był stosowany przez wielu dowódców, lecz zawsze trwał krótko.
Stateczność okrętu podwodnego w zanurzeniu nie stwarzała żadnych problemów dla Julesa Verne'a, który rozumiał, że do
momentu osiągnięcia narzuconej przez kapitana Nemo głębokości, okręt zachowuje się jak na powierzchni. Uchylne powierzchnie
i zbiorniki są używane jedynie dla zmiany zanurzenia i jedynie na rozkaz kapitana. Okręt podwodny przemieszcza się poziomo bez
względu na swoją prędkość jeżeli uchylne powierzchnie ustawione są równolegle do osi okrętu. Sternik nie ma możliwości
kontrolowania zanurzenia (brak manometru w sterówce) ani jego zmiany (brak sterowania pomp i uchylnych powierzchni),
Rzeczywistość jest w istocie zupełnie inna, gdyż równowaga jednostki w zanurzeniu jest bardzo chwiejna i winna być kontrolowana
niemal bez przerwy przez operatora zanurzenia obserwującego manometry (przypomnijmy, że każde zmniejszenie zanurzenia
powoduje tendencje do dalszego wynurzania okrętu na skutek zmiany objętości wypieranej wody, którą powoduje ściśliwość
kadłuba). Dowódca jest więc jedynym, który ustala zanurzenie okrętu, lecz niezbędne jest by wachtowi (lub automaty) stale
kontrolowali i korygowali to zanurzenie. Równocześnie Jules Verne nie rozważał możliwości zmiany zanurzenia przez przegłębienie
okrętu (odchylenie jego osi od poziomu) co jest powszechna metodą stosowaną przez współczesne jednostki. Trzeba tu zauważyć,
że NAUTILUS nie posiadał zbiorników przegłębnych.
|
|
Błędne:
Busola i kadłub
Odejdźmy teraz od rzeczy potencjalnie możliwych, do tego co jest ewidentnie błędne, sprzeczne z elementarnymi prawami fizyki.
Busola nigdy nie wykaże właściwych wskazań jeśli będzie umieszczona wewnątrz zamkniętej, stalowej przestrzeni, stanowiącej
ekran dla magnetyzmu ziemskiego i oplecionej przewodami elektrycznymi pod napięciem. Jeśli już kompas magnetyczny miałby
znajdować się na jednostce podwodnej, musiałby być umiejscowiony na zewnątrz kadłuba i przekazywać wskazania na mostek.
Kompensacja takiego urządzenia stwarzałaby wiele problemów. Zastąpiono więc je żyrokompasami. Obecnie stosuje się układy
sterowania bezwładnościowego.
|
|
|
NAUTILUS w artystycznej wizji, nie odpowiadającej opisowi J. Verne'a. Autora rysunku nie udało się ustalić.
|
Cylindryczny kadłub o średnicy 8 m, czyli taki jakim opisał go kapitan Nemo, nie mógłby wytrzymać ogromnego ciśnienia ponad
1600 barów, panującego na głębokości 16 000 metrów, do której zanurzał się NAUTILUS. Przy zastosowaniu stali, z której
wykonano kadłub, jej grubość musiałaby być tak wielka (przy danej średnicy), że ciężar okrętu przewyższyłby znacznie wypór, co
uczyniłoby z kolei niemożliwym uzyskanie równowagi w zanurzeniu. Z tych właśnie powodów kadłuby nośne współczesnych
jednostek zanurzających się na głębokości rzędu 10 000 m mają kształt kuli o średnicy zaledwie 2 m.
Bezużyteczne:
Aparaty do swobodnego nurkowania
Aparaty do swobodnego nurkowania, choć tak imponujące na pierwszy rzut oka, obarczone są zasadniczym błędem, czyniącym je
bezużytecznymi na głębokości większej niż 10 m. Jules Verne chciał zabezpieczyć nurków przed ciśnieniem przez zastosowanie
"oprzyrządowania giętkiego, a jednocześnie wytrzymałego hełmu" oraz "płytek na klatce piersiowej" i każąc im oddychać
powietrzem "przy normalnym ciśnieniu". Takie działanie jest niemożliwe, bowiem ubiór elastyczny, zezwalający na całkowitą
swobodę ruchu może wytrzymać ciśnienie do 30 barów. Jest tu jednak rzecz jeszcze poważniejsza, Jules Verne nie mówi gdzie
znajduje się przewód wydechowy jego aparatu. Aby ciśnienie zewnętrzne nie stabilizowało się w skafandrze czyli ciele nurka
należałoby powietrze wydychane przez tego ostatniego sprężyć przed wydaleniem do morza. Nie może być mowy o takim
urządzeniu. Nurków kapitana Nemo czekałoby uduszenie i gazowy zator naczvń krwionośnych po wejściu do komory.
Kontrowersyjne:
Taranowanie
Prosty rachunek wykazuje, że byłoby niemożliwe by NAUTILUS mógł staranować dwupokładowy statek angielski, a tym
bardziej przejść przez jego kadłub. Taran, jak mówił sam kapitan Nemo, był szpiczastym zakończeniem okrągłego kadłuba o
średnicy 8 m, a więc znajdował się na głębokości ok. 4 m w momencie, gdy okręt był na powierzchni. Taranowanie odbywało się
przy zanurzeniu NAUTILUSAna kilku, przyjmijmy, że czterech metrach. Oznacza to, że centrum uderzenia znajdowało się na
głębokości 8 m. Statek musiałby zatem posiadać zanurzenie co najmniej 14 m, by NAUTILUS mógł wykonać zniszczenia, w które
wierzył Verne. Wiemy, że zanurzenie statków w tamtych latach wynosiło 6—7 metrów.
Warunki życia załogi
Bardziej niepokojąca jest nieludzka czasami atmosfera dzieła. Nic chodzi tu tylko o walkę prowadzoną przez kapitana Nemo, tego
mistrza międzynarodowego terroryzmu, któremu NAUTILUS służył do zadawania skutecznego gwałtu. Analizując podział okrętu
na pomieszczenia, stwierdzimy, że niemal połowa jego wnętrza przeznaczona była jedynie dla kapitana (kabina, salon, jadalnia,
biblioteka) i urządzona z wyrafinowanym smakiem i przepychem radży, podczas gdy dwadzieścia osób załogi musiało zadowolić się
bardzo ograniczoną przestrzenią - pomieszczeniami 2 na 5 metrów gdzie była tylko goła blacha z drewnianymi stołami i krzesłami.
Dodajmy, że jedynym lekiem, którym dysponowali członkowie załogi był "koper morski, doskonała pasta na wszystko"...
Zaświadczenie zdolności żeglugowej
A teraz musimy odpowiedzieć na pytanie: czy NAUTILUS mógł pływać? Odpowiedź brzmi: tak, ale...
Przede wszystkim nie był przystosowany do żeglugi na powierzchni, czyli w takiej pozycji, w której musiał pozostawać dla
wymiany powietrza. Jego słaba pływalność i kształt nie sprzyjają właściwemu zachowaniu się na fali, a mogłyby nawet
spowodować przy szybkości 10-12 węzłów nieoczekiwane i niepożądane zanurzenie. Brak jakiejkolwiek osłony uczyniłby nie do
zniesienia warunki pracy załogi przy stanach morza powyżej 2 lub 3 stopni B. Sama sterówka znajduje się zbyt nisko by zapewnić
bezpieczna żeglugę. Otwieranie luków na pokładzie mniej niż metr nad wodnicą stanowi niedopuszczalne ryzyko wtargnięcia do
środka wody, nawet przy dobrej pogodzie. Żegluga pod wodą też nie mogłaby być stabilna przez dłuższy czas, chociaż
NAUTILUS miał niezbędne ku temu urządzenia (balasty, regulatory, pompy, stery zanurzenia, manometry). Dwa powody
przesądzają o tym: pierwszy - "uchylne płaszczyzny" były umieszczone w miejscu, które, jak wykazały doświadczenia w
eksploatacji okrętów podwodnych, było niewłaściwe dla ich funkcji (powinny one być umieszczone na końcach a nie na środku
kadłuba) i powód drugi - brak centralizacji informacji i środków niezbędnych dla zapobiegania tendencjom zmiany zanurzenia i to
nawet przy prędkości zaledwie kilku węzłów.
Poza tym kadłub, poprzez swój kształt i dobór materiałów konstrukcyjnych nie pozwoliłby na zanurzenie większe niż mniej więcej
200 m.
Lecz w końcu, co nam szkodzi udać się do niezbadanych głębin właśnie z fascynującą i niepokojącą postacią kapitana Nemo,
wśród bogactw i luksusu jego apartamentów? To ten nasz okropny, racjonalny umysł... Zostawmy go i podnieśmy kotwicę.
Opracował Wojciech Karolak (MORZE 12/1984)
wg artykułu Jean Gagneux
w "La Nouvelle Revue Maritime" nr 386-387, 1984
|
Inne okręty podwodne noszące nazwę NAUTILUS:
- NAUTILUS - okręt podwodny skonstruowany przez Roberta Fultona w roku 1800
- NAUTILUS - , ex USS O-12, ekspedycja polarna 1931 (sir George Hubert Wilkins)
- HMS NAUTILUS - brytyjski okręt podwodny z 1914 roku
- USS NAUTILUS - pierwszy na świecie atomowy okręt podwodny
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
