Бенджамин Стоддард, первый секретарь министерства ВМФ, не верил в предложенную Хамфризом концепцию тяжелого 24-фунтового фрегата. По его приказу в дальнейшем для американского флота строились стандартные фрегаты.
Хамфриз спроектировал фрегат со 150-футовым килем — более длинным, чем у большинства британских 18- фунтовых фрегатов. Общая длина корабля достигала 175 футов. Фрегат нес 30 24-фунтовых пушек на орудийной палубе, причем пушки стояли достаточно свободно.
Длина фрегата превысила предельно допустимое значение для традиционного деревянного корабля, имеющего поперечный каркас. До того времени основным несущим элементом корабля был киль — толстая продольная балка — «хребет» корабля. К килю перпендикулярно крепились вертикальные шпангоуты. Каркас корабля напоминал рыбий скелет. Но чем длиннее становился корабль, тем сильнее проявлялся прогиб и провес киля.
Прогиб возникает под воздействием масс на носу и корме, а провес — под действием масс в районе миделя. Кроме того, пушки большого калибра были тяжелые. Так, 24-фунтовая пушка весила 2,5 тонны. Наименьшая плавучесть у корабля в районе носа и кормы. Наибольшая плавучесть — в районе миделя. Пушки на носу и корме тянут их вниз, тогда как выталкивающая сила тянет мидель корпуса вверх. Со временем киль корабля выгибается и приобретает форму банана. Верхняя палуба испытывает растягивающую нагрузку, корпус корабля ослабляется. Прогиб киля трофейного фрегата L’Egyptienne привел к тому, что захватившим его британцам пришлось снять корабль со службы.
Палубы увеличивали продольную прочность корпуса и устойчивость его к провесу и прогибу. Но верхнюю палубу делали из более тонких досок, нежели нижнюю. Линейный корабль имел больше палуб и более полный корпус, поэтому корпуса линейных кораблей обладали большей продольной жесткостью, по сравнению с корпусами однопалубных фрегатов. По этой причине, в частности, линейные корабли были длиннее фрегатов. Но даже с несколькими палубами длина деревянного корпуса с перпендикулярным каркасом не превышала 175 футов.
USS United States — парусная схема
Фрегат United States был не только первым фрегатом, настроенным для американского флота, но и первым американским кораблем с палубой юта. Фрегат строился под непосредственным руководством автора проекта Хамфриза — гения-самоучки, спроектировавшего для американского флота 24-фунтовые фрегаты.
На иллюстрации фрегат показан в состоянии, какое он имел в первые два года после спуска па воду в 1797 г. В ото время он нес па квартердеке 14 12-фунтовых пушек. Поначалу корабль получи. / слишком маленькие мачты, реи и паруса, из-за чего on терял скорость и маневренность при слабом ветре. Обратите внимание, на мачтах присутствуют только главные паруса, марсели и брамсели. Предусматриваюсь место для бом-брамселей, но в первые годы их практически не применят. Корабль, заслуживший в 1840-е гг. репутацию быстрейшего фрегата американского флота, поначалу получил обидное прозвище «старая телега» ‹Old Wagon).
Другая особенность корабля в первые годы эксплуатации: сетчатый фальшборт в районе шкафута и перила на носу у бушприта. Позднее все легкие конструкции заменили сплошной дощатой обшивкой. Первоначально нос фрегата украшала фигура «Духа Свободы». Позднее, около 1808 г. ее сменили простым резным украшением. Цветовая схема окраски корабля в начальный период также сильно отличалась от той, что применялась позднее. В первые годы корабль был выкрашен в черный цвет, а полоса вдоль орудийных портов была гораздо шире, чем позже, и выполнялась темно-желтой краской.
Джон Барри, американский герой времен революции. Он был первым капитаном фрегата United States, первого корабля, введенного в строй после революции.
В 1811 г. сэр Роберт Сеппингс (ставший инспектором британского флота в 1813 г) разработал систему диагонального каркаса. Система Сеппингса предусматривала создание диагональных пучков, которые увеличивали продольную жесткость корпуса. Диагональные скрепы соединяли обычные перпендикулярные шпангоуты, образуя жесткие треугольные конструкции. Если прямоугольник лег ко скашивается в параллелограмм, то треугольник деформируется гораздо сложнее. Диагональные скрепы позволили удлинить корпус корабля. Этой идеей немедленно воспользовались по обе стороны Атлантики.
Когда Хамфриз проектировал свои фрегаты, до появления системы Сеппингса оставалось еще 18 лег. Хамфриз предложил собственную, более простую систему диагональных соединений. Эту систему применили в конструкции только двух кораблей: USS United States и USS Constitution.
Хамфриз применял детали небольшого размера, а также дополнительно усиливал конструкцию за счет более прочных материалов. Для конструкции несущих элементов корабля Хамфриз выбрал американский дуб с южного побережья Соединенных Штатов, который обладает более плотной древесиной, в пять раз более прочной, нежели древесина обычного европейского дуба. Таким образом, американские фрегаты строились из материалов, недоступных в Европе. Благодаря этому обстоятельству американские фрегаты обладали большим запасом прочности, недостижимом для европейского кораблестроения.
Будучи настоящими фрегатами, корабли несли 30 24-фунтовых пушек на верхней или орудийной палубе. На нижней палубе располагались гамаки экипажа. На квартердеке и полубаке стояли 14 дополнительных 12-фунтовых пушек, которые вскоре заменили каронадами.
USS Independence оказался неудачным линейным кораблем, но превосходным фрегатом.
Congress был последним парусным фрегатом, спроектированным и построенным для флота Соединенных Штатов. Спущенный на воду в 1842 г. он считался гордостью флота, пока не был потоплен в бою с CSS Virginia.
Constitution оставался одним из главных кораблей американского флота на протяжении более чем сорока лет вплоть до начала 1850-х гг.
Эдвин Пребл командовал фрегатом Constitution и американской эскадрой в целом на Средиземном море в ходе войны с пиратами. Пребл являет собой образец готовности, воинственности и профессионализма американского моряка.
