В Европе только комбинация прямой оснастки и треугольных парусов в позднее Средневековье сделала возможным хождение круто к ветру. Постепенно корабли оснащались все большим числом лучше управляемых парусов (рис. 4.22). Усовершенствованная конструкция корпуса, расположенный на корме руль (использовался в Китае с конца I века н. э., в Европе появился на тысячу лет позже) и магнитный компас (в Китае после 850 года, в Европе около 1200-го) превратили корабли в конвертеры энергии уникальной эффективности. И корабли стали практически непобедимыми после того, как на них начали уставливать точные тяжелые пушки. Вооруженный корабль, разработанный в Западной Европе на протяжении XIV и XV столетий, открыл эру беспрецедентной масштабной экспансии. Как вполне справедливо писал один из исследователей (Cipilla 1965, 137), корабль «был по сути своей компактным устройством, которое позволяло сравнительно маленькой команде использовать не имевшее аналогов количество неодушевленной энергии для движения и разрушения. Секрет внезапного и быстрого возвышения Европы объясняется именно этим».
Такие корабли достигли максимальных размеров и вооружились самым большим количеством пушек в XVIII и начале XIX века. Морское соперничество между Францией и Англией в конечном итоге закончилось тем, что Британия установила превосходство на морях, но исходный французский дизайн большого двухпалубного боевого корабля (около 54 метров в длину по пушечной палубе, с 74 пушками и командой в 750 человек) использовался при строительстве кораблей вплоть до появления пароходов. Британский военно-морской флот спустил на воду почти 150 больших кораблей (Watts 1905; Curtis 1919), и они обеспечили стране главенство в океанах и до, и после эпохи Наполеона. Первые суда такого типа, появившиеся в начале XV века, несли отважных португальских моряков к далеким берегам (примечание 4.15).
Примечание 4.15. Открытия португальских мореплавателей
Моряки из Португалии сначала двинулись на юг, вдоль западного берега Африки: устье Сенегала они обнаружили в 1444 году, экватор пересекли в 1472-м, увидели Анголу (современное название) в 1486-м, и в 1497 году Васко да Гама (1460–1524) обогнул мыс Доброй Надежды и пересек Индийский океан, чтобы добраться до Индии (Boxer 1969; Newitt 2005). Луис де Камоэнс (1525–1580) в своей эпической поэме «Лузиады», опубликованной в 1572 году, отметил это продвижение:
«Герои вышли в океан открытый
И бороздят валов мятежных гривы.
Корабль летит и, пеною омытый,
Взрывает гладь жемчужную заливов.
И белый парус, ветрами обвитый,
Над океаном реет горделиво.
И прочь несутся, в страхе цепенея,
Стада детей бесчисленных Протея»
[8].
В 1492 году три испанских корабля, ведомых Христофором Колумбом (1451–1506), пересекли Атлантику и достигли Америки. В 1519 году Фернан Магеллан (1480–1521) пересек Тихий океан, и после его смерти на Филиппинах «Викторию» возглавил Хуан Себастьян Элькано (1476–1526), завершивший первое кругосветное путешествие. По многочисленным историческим записям мы можем проследить прогресс в тоннаже и скорости как типичных, так и лучших парусных кораблей, которые использовались в эпоху колониальной экспансии и для увеличения объемов морской торговли (Chatterton 1914; Anderson 1926; Cipolla 1965; Morton 1975; Casson 1994; Gardiner 2000). Хотя римляне строили суда с водоизмещением более тысячи тонн, их стандартные грузовые корабли несли менее 100 тонн.
Тысячей лет позже европейцы отправлялись в свои экспедиции на столь же маленьких судах. «Санта-Мария» Колумба в 1492-м имела водоизмещение 165 тонн, а «Тринидад», корабль Магеллана, всего 85 тонн. Прошло сто лет, и корабли Непобедимой Армады (отправилась в плавание в 1599 году
[9]) в среднем имели водоизмещение 515 тонн. В 1800 году британские корабли индийского флота имели водоизмещение порядка 1200 тонн. Римские грузовые суда не могли двигаться быстрее 2–2,5 м/с, лучшие клиперы XIX века превосходили 9 м/с. В 1853 году построенный в Бостоне Lightning
[10] с английским экипажем установил рекорд, сделав самый длинный дневной переход под парусом: корабль прошел 803 км со средней скоростью, по расчетам, 9,3 м/с (Wood 1922). В 1890 году «Катти Сарк», возможно, самый знаменитый чайный клипер, одолел 6000 км за 13 дней, со средней скоростью 5,3 м/с (Armstrong 1969).
Слишком много сомнительных предположений надо сделать, чтобы рассчитать общую энергию, необходимую и для движения отдельных кораблей при долгих плаваниях, и для того, чтобы активно себя проявлял военный или торговый флот какой-либо страны. Согласно исследованиям (Unger 1984), вклад парусных кораблей в общее использование энергии во время голландского Золотого века примерно равнялся выработке всех голландских ветряных мельниц – но это было всего 5 % от громадного потребления торфа в стране (примечание 4.16). И хотя попытка оценить общее количество энергии хождения под парусами может выглядеть сомнительной, можно утверждать, что экспансия морской торговли (предшествующая экспансии экономики в целом) и ее растущая продуктивность внесли решающий вклад в экономический рост в Европе между 1350 и 1850 годами. (Lucassen and Unger 2011).
Примечание 4.16. Вклад парусных кораблей в использование энергии в Голландии
Информация о тоннаже и скорости, которая позволяет нам рассчитать энергию, необходимую для передвижения отдельных кораблей при долгих путешествиях, или определить общий годовой вклад энергии ветра, использованной торговым или военным флотом, является неадекватной. Критические переменные – дизайн корпуса, площадь парусов и их точная форма, вес груза, коэффициент загрузки – слишком разнородны, чтобы вывести из них значимые средние величины. Но все же можно выстроить последовательность предположений (Unger 1984), чтобы определить вклад парусных кораблей в использование энергии в Голландии во время так называемого Золотого века, и мы получим годовую величину примерно 6,2 МВт. Для сравнения – это приблизительный эквивалент общей мощности всех голландских мельниц (оценка из De Zeeuw 1978), но лишь малая доля (менее 5 %) от потребления торфа в стране.
Но такие количественные сравнения ведут нас в ложном направлении: никакое количество торфа не сделало бы возможным путешествие в Вест-Индию; полезная энергия, полученная из торфа, составляла, вероятнее всего, менее четверти от его валовой теплопроиз-водительности; и, само собой, есть фундаментальное противоречие в том, чтобы сравнивать ограниченные и невозобновляемые (на исторической шкале времени точно) запасы недавно открытого ископаемого топлива с изобильным и возобновляемым ресурсом, который постоянно обеспечивает разница в атмосферном давлении. Сравнения агрегированной мощности таким образом имеют не больше смысла, чем сопоставление эффективности конкретных преобразований (в нашем случае – эффективности паруса и торфяной печи).
