Para buch, śruba w ruch!

W końcu XIX wieku we wszystkich portach roiło się od doskonałych kapitanów wielkiej żeglugi daremnie poszukujących pracy. Morza opanowały parowce" – napisał Włodzimierz Głowacki w książce „Wspaniały świat żeglarstwa". Koło historii dokonało pełnego obrotu i parowce zeszły ze sceny. Ale teraz – dla wielu dość Jedna z gdańskich restauracji kupiła stuletni holownik i pływa z turystami po Motławie. Holownik „Okoń" zwodowano w 1921 r. w Królewcu. Armator zdecydował o przywróceniu napędu parowego, dlatego sprowadzono z Wielkiej Brytanii kocioł parowy z początku XX w. Nie jest on jednak zasilany węglem, ale ropą, gdyż nie ma już żadnej instytucji, która może nadawać uprawnienia palacza okrętowego...

Stocznia Stettin Oderwerke zbudowała w 1933 r. holownik-lodołamacz „Stettin". Przed złomowaniem uratowała go grupa pasjonatów: zebrali pieniądze na jego renowację, do dziś utrzymują go i tworzą jego załogę. Sędziwy parowiec dużo pływa, uczestniczy w imprezach w całej Europie. Z kolei niemiecki parowiec kołowy „Freya" ma 51 metrów długości i 11 metrów szerokości, zwodowano go w 1905 r. w Holandii. Teraz służy turystom, może zabrać 220 pasażerów. Natomiast w Szczecinie próbny rejs przeszła replika przedwojennego statku „Europa" z oryginalną, stuletnią maszyną parową. Statek powstał w rzecznej stoczni Porta Odra w Szczecinie. Ma 36 m długości i może pomieścić 180 pasażerów. Podobne przykłady można mnożyć.

Niechciany wynalazek

W 1698 r. Denis Papin zbudował tłokowy silnik parowy, który zainstalował na łodzi pływającej po rzece Fulda w Hesji. Nie wzbudziło to niczyjego entuzjazmu, wręcz przeciwnie: rozwścieczeni miejscowi przewoźnicy i wioślarze uznali, że przez to dymiące monstrum stracą zarobki. I zniszczyli pierwszą na świecie parową łódź.

Ludzie od niepamiętnych czasów marzyli o tym, aby siłę ramion i nóg zastąpić jakąś inną mocą zmniejszającą wysiłek fizyczny podczas pracy. Pięć, sześć tysięcy lat temu marzenie to spełnił żagiel. Ale to nie zaspokoiło ludzkiego apetytu na poprawę losu, człowiek więc zaczął roić o uniezależnieniu się od żagla i kapryśnego wiatru, niekiedy zbyt silnego, niszczycielskiego albo zanikającego, unieruchamiającego statki nawet na całe tygodnie, co skazywało załogi na męki głodu i pragnienia.

Wśród pism i notatek pozostawionych przez Leonarda da Vinci znajdują się rysunki statków napędzanych kołami łopatkowymi i śrubami poruszanymi ręcznie. Idąc jego śladem, wynalazcy, uczeni z XVI i XVII w., szkicowali statki wyposażone w takie koła, poruszane także falami i wiatrem. Wyobrażali sobie „maszyny" montowane na statkach, zagarniające wodę wiosłami, statki ciągnione przez kołowroty, a nawet poruszane mechanicznymi nogami stąpającymi po dnie.

A jednak, gdy wreszcie wynalazca wizjoner Denis Papin wyposażył łódź w silnik parowy, nowoczesność długo jeszcze nie przezwyciężyła tradycji. Po upływie 40 lat doszło do wydarzenia, które powinno zwrócić uwagę świata: angielski inżynier, konstruktor i wynalazca Jonathan Hulls wyposażył w 1737 r. łódź portową, holownik, w maszynę parową i łopatkowe koło napędowe za rufą; ten korab zdołał holować wielki kadłub żaglowca, ale i tym razem świat przemilczał to wydarzenie.

Znowu minęły dziesięciolecia, zanim w 1763 r. Amerykanin William Henry przeprowadził eksperyment z łodzią parową na rzece Conestore w Pensylwanii. Niestety, podczas tej próby łódź zatonęła.

Upłynęło kolejnych 20 lat i dopiero wtedy, we Francji, w 1783 r. markiz Jouffroy d'Abbans łodzią „Pyroscaphe" wyposażoną w maszynę parową i boczne koła łopatkowe płynął kwadrans pod prąd po Sekwanie, czemu przyglądały się tysiące paryżan. Jednak wyczyn ten nie zaowocował rozwojem żeglugi parowej.

W 1788 r. w Szkocji William Symington i Patrick Miller skonstruowali statek z małym silnikiem parowym, poruszany dwoma kołami ulokowanymi dziwacznie, to znaczy pośrodku, a zarazem wewnątrz kadłuba, nie obok, ale naprzeciw. Maszyna parowa okazała się za słaba, natomiast łopatkowe koła zrobione z niewłaściwego materiału połamały się, a wynalazcy się poparzyli. Mimo to Miller nie zrezygnował z budowania statków napędzanych ręcznie poruszanymi kołami – jednym z nich zdołał nawet dotrzeć do Sztokholmu. Natomiast Symington, wspierany finansowo przez lorda Dundas, zbudował pierwszy parowiec z kołem napędowym umocowanym na rufie, praktycznie nadający się do eksploatacji. Stateczek ten „Charlotte Dundas", z wbudowaną poziomo maszyną parową Watta, wiosną 1802 r. holował pod wiatr dwie 70-tonowe barki. Jednak fale wzbudzone kołem napędowym uszkodziły nieumocnione brzegi kanału portowego i z tego powodu zaniechano planu zbudowania kolejnych ośmiu takich jednostek.

Jeszcze gorzej powiodło się amerykańskiemu zegarmistrzowi: John Fitch zbudował i wypróbował na rzece Delaware kilka parowych jednostek. Jedna z nich poruszana była kołami z dębowymi ruchomymi łopatkami umieszczonymi wzdłuż kadłuba, inna miała mechanizm wiosłowy, jeszcze inną poruszała śruba. Fitch uznał, że najlepsze rezultaty uzyskał parowiec „Experiment" wyposażony w system wioseł za rufą. W 1787 r. Fitch przewiózł pasażerów z Filadelfii do Trenton ze średnią prędkością 12 kilometrów na godzinę. Niestety, transport ten okazał się w praktyce nieopłacalny, a wynalazca – zrujnowany – popełnił samobójstwo.

Biorąc to wszystko pod uwagę, jako konstruktora pierwszego parowca naprawdę zdatnego do eksploatacji, encyklopedie wymieniają Amerykanina Roberta Fultona. Ale jego droga do sukcesu też nie była prosta. Eksperymentował z małą łodzią podwodną, próbował wydobywać spod dna morskiego minerały, testował na Sekwanie kołowy parowiec i przekonywał Napoleona, że parowce będą użyteczne w wojnie z Anglią. Po powrocie do Ameryki, wspierany przez senatora Lovingstone'a, rozpoczął budowę 40-metrowego „Clermont" wyposażonego w maszynę parową o mocy 15 kW. Nie zważając na głosy sceptyków, w sierpniu 1807 r. przepłynął nim 250 km bez żadnego incydentu z Nowego Jorku do Alabamy, ze średnią prędkością 7 km/h. Po tym wyczynie firma John Stevens i Synowie na dobre rozpoczęła w Ameryce budowanie parowców. W 1823 r. ponad 300 parowych statków kursowało po rzekach Ameryki Północnej, najwięcej po Missisipi.

Krótkowzroczna Admiralicja

Ale daleko było jeszcze wtedy do powszechnego zrozumienia, że postęp już się dokonał i nie da się go ani zatrzymać, ani cofnąć. Stratedzy w zasadzie nie widzieli żadnej przyszłości przed parowcami, zgadzali się ewentualnie, że mogą holować wielkie artyleryjskie żaglowce na pole walki. francuski wiceadmirał Pierre Roch Jurien de La Graviere oświadczył w imieniu swoich kolegów: „Nigdy i niczego nie dokona się przy pomocy takich okrętów – oto krótka i stanowcza opinia większości spośród nas". Natomiast brytyjski premier Robert Peel dostrzegał korzyści z żeglugi parowej, lecz „parowce stworzą most przez La Manche i nasz kraj przestanie być wyspą". Popierali go lordowie z Admiralicji.

Co się odwlecze, to nie uciecze: już w 1840 r., podczas kampanii bliskowschodniej, dowódca operującej tam eskadry brytyjskiej, admirał Stopford, donosił, iż „parowce są wybitnie użyteczne dzięki możliwości stałego poruszania się".

W Europie pierwszym parowcem, który rozpoczął regularne kursowanie, był „Comet". W 1812 r. przewiózł 20 pasażerów z Glasgow do Greenock. Cztery lata później angielski parowiec „Margery" pierwszy raz przepłynął kanał La Manche.

Natomiast pierwsze rejsy transatlantyckie, całkowicie pod parą, miały miejsce dopiero 22 lata później. Brytyjski „Sirius" był pierwszym statkiem, jaki przebył Atlantyk wyłącznie dzięki pracy maszyny parowej; wypłynął z portu Cork i 4 kwietnia 1838 r. dotarł do Nowego Jorku. Co prawda, pod koniec rejsu zabrakło paliwa i trzeba było rąbać deski, z których zbudowano pokład, i wrzucać do paleniska. Tego samego dnia, lecz kilka godzin później, do Nowego Jorku zawinął „Great Western", też wyłącznie pod parą, ale i ten rejs miał dramatyczną końcówkę, ponieważ od kotła wybuchł na pokładzie pożar. Podczas gdy załoga zajęta była gaszeniem ognia, statek wszedł na mieliznę. Jednostka miała dwie maszyny parowe o łącznej mocy 750 KM, które zapewniały prędkość do 10 węzłów (około 18 km/h). Był to pierwszy prawdziwy transatlantyk – miał kabiny dla 120 pasażerów w klasie I, 20 – w klasie II, a mógł przewieźć jeszcze dodatkowo 100 osób. Załoga liczyła 60 ludzi (wprawdzie bocznokołowiec żaglowo-parowy „Savannah" w roku 1819 przebył Atlantyk, docierając do Liverpoolu po 28 dniach i 11 godzinach, ale węgla starczyło w tym rejsie tylko na 48 godzin).

Pierwsze parowe transatlantyki, jeszcze z solidnym ożaglowaniem, dwumasztowe, napędzane były bocznymi kołami łopatkowymi. Mimo że ten mechaniczny element był nieustannie doskonalony, ostatecznie zaniechano stosowania kół w wielkich parowcach. Okazało się, że uderzające o wodę łopaty, w połączeniu z oceanicznymi falami, ulegały częstym awariom. Kołysanie statku powodowało, że łopaty i całe koła po prostu się łamały. Poza tym na początku rejsu koła pracowały w wodzie o wiele głębiej niż pod koniec podróży, ponieważ w miarę zużywania ogromnych ilości węgla, zanurzenie kadłuba stopniowo malało, a tym samym malała sprawność napędu.

Łopatkowe koła nie wytrzymywały konkurencji śruby, znanej zresztą od czasów Archimedesa. Pierwsza udokumentowana próba użycia śruby do napędu statku miała miejsce w 1802 r. Edward Shorter opatentował ręcznie napędzaną śrubę, zaznaczając, że maszyna parowa byłaby lepsza do tego celu. Niezależnie od niego śrubę napędową zaprojektował także Edward Lyon Berthon, po tym gdy w 1834 r. wraz z dopiero co poślubioną żoną wybrał się w rejs po Jeziorze Genewskim. Berthon wysłał swój projekt do Admiralicji Royal Navy, która, niestety, odrzuciła jego pomysł jako „niepraktyczną zabawkę". Śrubę – ponownie i niezależnie – zastosował Francis Pettit Smith, jeden z projektantów „Archimedesa", który stał się pierwszym statkiem napędzanym śrubą. Pierwszym okrętem wojennym o napędzie śrubowym był angielski HMS „Rattler", wodowany w 1843 r.

Przeciąganie liny

Śruba, jaka była i jak działała, każdy widział, ale... także w przypadku tej technologicznej innowacji, diabeł tkwił w szczegółach. Wynalazcom, konstruktorom i inżynierom brakowało funduszy na systematyczne badania i eksperymenty zmierzające do ustalenia, jaki jest optymalny kształt śruby, liczba i długość łopat, średnica w stosunku do masy kadłuba itp. W praktyce, konstruktorzy przekonywali się o tym „na własnej skórze", podczas eksploatacji statków, często w sposób dotkliwy. W Trieście, w 1829 r., austriackiemu wynalazcy J. Resselowi wydawało się, że rozwiązał techniczny problem położenia śruby względem steru, jednak jego eksperymentalny parowiec „Civetta" wyleciał w powietrze.

Jednak koło poruszające statki nie oddawało pola bez walki, zwłaszcza że konstruktorzy intensywnie pracowali nad jego ulepszeniem. „Holowanie statków bez napędu przez kołowe holowniki parowe zostało wprowadzone na Wiśle w połowie XIX w. (...) Pierwsze holowanie wprowadziła firma Andrzej hr. Zamoyski et Co., holując z Gdańska puste gabary, które pod zbożem schodziły do Gdańska samospławem. System holowania na Wiśle warszawskiej udoskonaliła w II połowie XIX w. firma Żegluga Parowa Maurycego Fajansa" – podaje kapitan żeglugi śródlądowej Adam W. Reszka w książce „Wiślane statki i techniki nawigacyjne od XVI do XX wieku".

Ostatecznie jednak to Anglicy w oryginalny sposób rozstrzygnęli kwestę, co jest sprawniejsze: śruba czy koło. Zorganizowali pojedynek dwóch parowców z maszynami o jednakowej mocy (200 KM) i zbliżonej wielkości (777 i 800 ton). Połączyli ich rufy liną. Zawody odbyły się 3 kwietnia 1845 r. na Tamizie. Śrubowiec „Rattler" w ciągu pół godziny przeciągnął kołowca „Alecto" o dwie mile.

Jeśli chodzi o stosunek polskich armatorów do pary, to trzeba podkreślić, że już na osiem lat przed pojedynkiem kołowca ze śrubowcem, w 1827 r., gdańscy kupcy i wspólnicy – Konstanty Wolicki i Piotr Steinkeller – kupili w Wielkiej Brytanii dwa statki z przeznaczeniem do rejsów towarowo-pasażerskich po Wiśle. Niestety, nie sprawdzili wcześniej ich zanurzenia ani głębokości interesującego ich odcinka Wisły. Okazało się, że jednostki są zbyt duże, a rzeka zbyt płytka. Jednak ich pomysł wkrótce znalazł naśladowcę, wspomnianego wyżej Andrzeja hrabiego Zamoyskiego, który zlecił Warsztatom Żeglugi Parowej budowę odpowiednich statków. W 1851 r. otwarto pierwszą trasę żeglugową z Warszawy do Ciechocinka, a następną do Puław. W 1871 r. ze względów politycznych hrabia udał się na emigrację, a firmę sprzedał żydowskiemu przedsiębiorcy Maurycemu Fajansowi.

Sztafeta szaleńców

Wyruszenie tysiące lat temu na pełne morze, w stronę oddalającego się bez końca horyzontu, w nieznane, wymagało szaleńczej odwagi. Zastosowanie żagla nie miałoby miejsca bez niebywałej wyobraźni. Przeforsowanie napędu parowego wymagało wszystkiego naraz: odwagi, wyobraźni, wizjonerstwa, zuchwalstwa technicznego i ekonomicznego.