http://www.annonce.cz/lodni-modelarstvi.html

Výpočty pro historické lodi 16. a 17. st

Žádná data nebo nastavení...

DŘEVĚNÉ ČÁSTI                                                                                      

 

Hodně modelářů i kutilů se obdivuje kráse historických lodí, která na ně dýchá romantikou objevných plaveb, a pouštějí se do jejich stavby. Nedostatek plánků a podkladů je často nutí k improvizacím, jejichž zdařilost je přímo úměrná mož­nostem a znalostem toho, komu nezbývá než se k nim uchýlit. Lodi 16. a 17. století, které jsou svojí členitou architekturou pro mnoho mode­lářů tak přitažlivé, se už stavěly podle určitých zásad utvářených zkušenostmi; tyto zásady umožňují dosti přesnou re­konstrukci tehdejších lodí. S některými zásadami seznamuje následující článek.

Sestavení stěžňů a čelenu                     Stěžně nebyly zhotoveny z jednoho kusu dřeva, nýbrž skládaly se z několika dílců. Základním dílcem byl stožár, který byl pevně ukotven v trupu lodi. Nahoru pak pokračoval čnělkami - nejprve košo­vou, pak bramovou - a zakončen byl vlajkovou žerdí. Košová čnělka byla se stožárem spoje­na pomocí stěžňové ohlávky a krakorcového můstku; obdobně - stěžňovými ohlávkami a čnělkovými můstky byla ke košové čnělce připevněna čnělka bramová a k ní pak vlajková žerď. Čelen byl s čelenovou čnělkou spojen pomocí čelenového kolena, stěžňové ohlávky a krakorcového můstku. (Obr. 1) znázorňuje sestavení před­ního stěžně a čelenu; hlavní a křížový stěžeň byly sestaveny obdobně jako přední stěžeň.

 

 

 

 

 

 

Poloha stožárů                                                                                                 Poloha hlavního stožáru je v různých pramenech udávána různě. Některé pra­meny ji vztahují k poloze kýlu a uvádějí, že by hlavní stožár měl stát uprostřed kýlu, jiné zase ji vztahují k hlavní palubě a staví stožár také do jejího středu. Z obou názorů však vychází, že hlavní stožár modelu by měl být ve vzdálenosti 0,54 až 0,55 délky lodi (od přídě), měřené mezi vnějšími hranami předního a zadního vazu (obr. 2).                         

V 17. století měnil přední stožár značně svoji polohu. Zatímco v roce 1630 stál na předním vazu ve 2/3 vzdálenosti od konce kýlu k hlavě předního vazu, posunul se v roce 1660 do poloviny a v roce 1700 na jednu třetinu této vzdálenosti směrem dozadu. Začátkem 17. století měly velké lodi čtyři stožáry, přičemž čtvrtý, zvaný Bonaventura (stožár pro krásné počasí), byl za křížovým stožárem. Mezi rokem 1620 a 1630 tento stožár zase zmizel. Podle dobového vyobrazení můžeme usuzovat, že čtvrtý stožár stál přímo nad zadním vazem a křížový stožár mezi ním a hlavním stožárem. U lodí se třemi stožáry byl křížový stožár ve vzdálenosti jedné třetiny až poloviny vzdálenosti mezi záďovým zr­cadlem a hlavním stožárem (obr. 2).

Čelen byl do let 1650 až 1670 umístěn stranou k přednímu stožáru směrem k pravoboku (obr. 3). Nebyl upevněn rov­noběžně s rovinou souměrnosti trupu, nýbrž poněkud šikmo tak, aby rahýl (vněj­ší konec) čelenu byl v ose lodi. Později byla pata čelenu posunuta před přední stožár a podepřena pomocí hlavy přední­ho vazu, takže čelen byl v rovině souměr­nosti lodi (obr. 4). Jedny nebo dvě (skrze galion procházející) čelenové výztuhy při­tahovaly čelen směrem dolů k přednímu vazu.

Sklon stožárů                                                                                                     Přední stožár stál většinou svisle. Hlavní stožár byl skloněn směrem vzad v po­měru 1:25, křížový stožár ještě více, asi 1 : 20. Přesto však byl sklon stožárů velmi rozdílný a závisel na lodních stavitelích nebo na požadavcích objednatele. Úhel, který svíral čelen s vodorovnou rovinou, značně kolísal: v roce 1630 byl asi 200, v roce 1650 asi 300 a v roce 1665 až 400. Později se ustálil na 350 a tento sklon si uchoval až do konce 17. století. Čelenová čnělka byla svisle nebo do­konce nakloněná mírně vpřed.

Délky stožárů                                                                                                  Délka hlavního stožáru je velice důleži­tý údaj, z něhož se odvozují ostatní roz­měry, dokonce i průměry lanoví. Délka hlavního stožáru bez paty stožáru se odvozovala z šířky lodi B. Pohybovala se mezi 2,65 B u velkých a 3 B u malých lodí; 2,5 B je nejtypičtější poměr pro lodi střední velikosti 17. století. Vezmeme-li jako základ pro výpočet hlavního stožáru délku lodi, měřenou mezi předním a zad­ním vazem, je to 0,6 až 0,63 této délky (obr. 2). Je nutno brát také v úvahu výšku paty stožáru nad horní hranou kýlu: u malých lodí to byly 2 stopy a u velkých lodí až 4 stopy. Je-li stanovena výška hlavního sto­žáru, můžeme odvodit výšky ostatních stožárů. K tomu je třeba znát délku vr­cholku hlavního stožáru (obr. 1) od spod­ní strany podélného krakorce až k horní­mu konci stožáru. Tato délka se postu­pem let stále zvětšovala: např. v roce 1600 byla 0,07 celkové délky stožáru, v roce 1670 asi 0,11 a v roce 1700 asi 0,13. Přední stožár byl téměř stejně dlouhý jako hlavní stožár: v roce 1625 byla jeho délka asi 0,8, v roce 1655 0,89 a v roce 1685 asi 0,9 délky hlavního stožáru. V roce 1600 dosahoval přední stožár ke spodní straně hlavního krakorcového můstku (celková délka - vrcholek), roku 1670 až do poloviny délky vrcholku hlavního stožáru a v roce 1720 do 2/3 délky uvedeného vrcholku. Délka vrcholku předního stožáru je asi 0,9 délky vrcholku hlavního stožáru. Křížový stožár dosahoval do poloviny délky vrcholku hlavního stožáru a délka vrcholku činila 0,6 až 0,66 délky vrcholku hlavního stožáru. Jako příklad si vezmeme Pinasu z doby kolem roku 1970, která byla 40 stop široká. Hlavní stožár pak vychází dlouhý 100 stop (103,5 stopy od horní strany kýlu). Vrcholek hlavního stožáru měřil 11, předního 10 a křížového 7 stop. Čelen byl počátkem 17. století stejně dlouhý jako přední stožár a 0,75 své délky byl nad palubou. Později se jeho délka zmenšila na 0,6 délky hlavního stožáru. (Tyto údaje se vztahují na anglické lodi, holandské mívaly čelen dlouhý pouze 0,45 délky hlavního stožáru.)

Průměry stožárů            Odvozovaly se z jejich délek tak, že se počítal 1 anglický palec (25,4 mm) průmě­ru na 3 stopy (915 mm) délky u velkých lodí a 3/4 palce (19 mm) průměru na 3 stopy délky u menších lodí. Tyto rozměry se vztahovaly k průměru na hlavní palubě. Pod krakorcovým můstkem (v místech, kde byla bedra stožáru) měl stožár pouze 0,75 a pata stožáru 0,66 svého největšího průměru (obr. 5). Průměr předního sto­žáru byl 0,9 a průměr křížového stožáru 0,6 průměru hlavního stožáru. Čelen měl na předním vazu průměr předního stožáru a na svém předním konci byl poloviční. Vrcholky stožáru an­glických lodí se lišily od ostatních tím, že byly čtyřhranné, kdežto u ostatních lodí byly kulaté.

Košové a bramové čnělky (obr. 6).

Délka hlavní košové čnělky byla u an­glických lodí do roku 1650 v průměru 0,5 : 1, později 0,6 : 1 délky hlavního sto­žáru. Toto prodloužení si vyžádalo zave­dení gasketů na košových plachtách ko­lem roku 1655. Na kontinentálních lodích byl tento poměr ještě větší, např.: fran­couzská Couronne z roku 1638 - 0,63, švédská loď Amaranthe z roku 1654 - 0,66, holandské lodi kolem roku 1671 - 0,64 a kolem roku 1697 dokonce 0,7délky hlavního stožáru. Délka přední košové čnělky byla asi 0,9 délky hlavní košové čnělky. Bramová čnělka měla délku 0,4 až 0,5 délky hlavní košové čnělky. Průměr košové čnělky ve stěžňové ohlávce byl 0,55 až 0,6 průměru spodního stožáru na palubě. Průměr bramové čněl­ky byl ve stejném poměru ke košové čnělce. Průměry obou čnělek pod jejich čnělkovými můstky byly 3/4 prů­měru stožáru měřeného ve stěžňové ohlávce. Paty košových a bramových čnělek, stejně jako vlajkových žerdí, měly čtver­cový průřez a lehce se zasouvaly mezi podélné krakorce můstků. Délky čtyřhranů byly 4 až 5násobkem největších prů­měrů čnělek. Dřevěný zámek na patě čnělky, byl ve dvojnásobné vzdálenosti od paty, než byla délka strany čtyřhranu. Vrcholky košových a bramových čnělek byly asi o 0,1 délky kratší, než byla délka vrcholků jejich spodních stožárů (obr. 6).

 

Křížová čnělka                                                                                                    Na počátku 17. století byla čnělka kří­žového stožáru (křížokošové čnělky) po­měrně dlouhá. Kolem roku 1640 dosaho­vala délky 0,66 hlavní košové čnělky, ko­lem roku 1670 se zkrátila na 0,6 a dokonce i na 0,5. Do roku 1720 se opět prodloužila a dosahovala až 0,7 délky hlavní košové čnělky. Kontinentální lodi ji mívaly na roz­díl od anglických lodí většinou kratší, 0,5 až 0,55 délky hlavní košové čnělky. Svým tvarem se košové čnělce podobala.

Čelenová čnělka                                   Tvarem se podobala bramové čnělce, avšak její délka byla 0,3 až 0,4 délky hlavní košové čnělky (obr. 7).

Vlajkové žerdi                                         Jejich délka se dosti měnila; u hlavní a přední žerdi to bylo 1,14 délky bramo­vých čnělek, u křížové 0,7 a u žerdi na čelenové čnělce 0,75. Jiné prameny udá­vají jako délku asi polovinu délek bramo­vých čnělek.

Ráhna a ráhno latinské plachty              Délka hlavního ráhna byla u malých lodí dvojnásobkem šířky největšího žebra trupu, u větších lodí 0,85 až 0,95 délky hlavního stožáru. Délka předního ráhna byla na začátku 17. století 0,75 délky hlavního ráhna, do roku 1675 se prodlou­žila na 0.8 a později dokonce na 0,9. Košová ráhna měla v roce 1600 poloviční délku než jejich spodní ráhna. Po zavede­ní gasketů na košových plachtách v roce 1655 se prodloužila do roku 1680 na 0,55 a do roku 1710 na 0,6 délky spodních ráhen. Bramová ráhna měla do roku 1620 0,4 délky košových ráhen, v roce 1640 se prodloužila na polovinu jejich délky; ten­to poměr se dodržoval až do konce století. Ráhno latinské plachty mělo asi stejnou délku jako přední ráhno. Jalové ráhno mělo délku hlavního košového ráhna a křížové ráhno mělo délku hlavního bramového ráhna. Po prodloužení košo­vých ráhen mělo jalové ráhno 0,6 délky hlavního ráhna. Čelenové ráhno bylo stej­ně dlouhé jako jalové ráhno, přední čele­nové ráhno stejně dlouhé jako křížové ráhno (obr. 8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Průměr ráhna v polovině jeho délky byl 1/4 palce na každou stopu délky, tedy 1/48 délky. Ráhna měla kruhový průřez, průběh jejich průměrů ukazuje (obr. 9). Ráhna latinské plachty a jalové ráhno měla menší průměr, a to 1/4 palce na každou 1,5 stopy délky, tedy 1/72 délky. Na dolním konci bylo ráhno latinské plachty poloviční než uprostřed; průběh průměrů ukazuje (obr. 10).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bidélec závětrový                                  Sloužil k uchycení závětrových plachet (závětrovek), které se začaly na lodích vyskytovat kolem roku 1625. Bidélec byl s ráhnem spojen pomocí dvou ocelových pásků, které měly tvar osmičky. Jeden pásek byl na osazeném konci ráhna (rahýlu) a druhý v jedné třetině od poloviny délky ráhna. S výjimkou holandských měly všechny lodi bidélce před ráhnem. Délka bidélců činila 0,3 až 0,4 délky příslušného ráhna; jejich průměr na vnitř­ním konci byl 0,2 průměru ráhna, na vnějším konci byl oproti ráhnu poloviční (obr. 11).

 

Stěžňové ohlávky                                                       Stěžňové ohlávky anglických lodí se od ohlávek holandských a ostatních konti­nentálních lodí lišily, neboť Angličané je na rozdíl od ostatních nepoužívali ke zdvihání a spouštění ráhen hlavní a před­ní plachty. Délka anglické stěžňové ohlávky (obr. 12). L byla 0,5 délky vrcholku příslušného stožáru. Šířka B činila 0,55 délky a výška V byla 0,43 šířky B, rohy byly zaoblené.

 

 

Osa čtvercového otvoru, do kterého byl zasunut konec vrcholku stožáru, byla vzdálena od jednoho kraje 0,33 délky L a osa kruhového otvoru, kam byla zasazena čnělka, byla 0,25 délky L od druhého konce.

 

Délka holandských stěžňových ohlávek (obr. 13) L byla 0,45 délky vrcholku pří­slušného stožáru, šířka B byla 0,67 délky L a výška V byla 0,67 šířky B. Výška přední části byla 0,5 výšky V. Po stranách na povrchu hlavy měla ohlávka dva žlábky, ústící v přední části do otvorů. Těmito žlábky vedla lana ke zdvihání a spouštění předního a hlavního ráhna (obr. 14). Vzdálenosti otvorů pro vrcholek stožáru a čnělky jsou stejné jako u anglických stěžňových ohlávek.

 

Krakorcové můstky Krakorcové (košové) můstky (obr. 15), byly na každém stožáru a na čelenu a sloužily k zajištění čnělek pomocí košo­vých upínaček, jejichž spodní část byla na můstku ukotvena. Současně podpíraly stožárové koše - proto se jim také říká košové můstky. Skládaly se z podélných a příčných krakorců (žeber). Mezi podélné krakorce (rovnoběžné s osou lodi), které byly po­depřeny bedry, upevněnými ke stožáru, byl zasazen dolní konec košové čnělky (měl čtvercový průřez) a byl zajištěn příč­ným klínem, tzv. dřevěným zámkem (obr. 6). Délka podélných krakorců se rovnala délce vrcholku příslušného stožáru; výš­ka byla 0,08 délky a šířka 0,9 výšky. Ke konci se jejich výška zmenšovala (zdola) na polovičku. Příčné krakorce byly stejně dlouhé i široké jako podélné krakorce, avšak jejich výška byla poloviční a stejná po celé délce. Délka krakorcového můstku na před­ním stožáru byla 0,9 délky hlavního kra­korcového můstku, na křížovém stožáru a čelenu (obr. 7) pak 0,5 délky hlavního krakorcového můstku.

 

Čnělkové můstky

Můstky na čnělkách (obr. 16) se podo­baly krakorcovým můstkům, ale byly menší a lehčí. Délka podélných krakorců bramových můstků byla 0,4 délky košo­vých můstků, délka můstků vlajkových žerdí 0,5 délky bramových můstků. Můs­tek čelenové čnělky měl stejnou délku jako můstek přední bramové čnělky a můstek křížové čnělky odpovídal můst­ku bramové čnělky (někdy však byl o něco delší). Výška podélných krakorců byla 0,1 jejich délky, šířka byla poněkud menší. Příčné krakorce byly stejně dlouhé a široké jako podélné krakorce, avšak jejich výška byla poloviční. K umožnění lepšího ovládání (natáčení) bramového ráhna byly někdy příčné krakorce ohnuté dozadu o jednu šířku.

 

Kotva                                           Kotva (obr. 17) je jedna z nejdůležitěj­ších částí výstroje. Lodi však neměly pouze jednu kotvu; přesný počet určovala vžitá pravidla. Rozměry a hmotnost kotvy se určovaly podle velikosti lodi. Například anglická plachetnice „Sovereign of the Seas" z roku 1637 měla 8 kotev o celkové hmotnosti 2,75 tun a kotevní lano určovali Holanďané svým osvědčeným způsobem na základě délky a šířky lodi podle vzorce (délka + šířka) x šířka = hmotnost v holandských   fundech, přičemž 1 holandský fund = 0,4941 kg = 0.5 kg. Loď o délce 80 amsterodamských stop (1 stopa = 283 mm) a o 22 amsterodam­ských stopách šířky měla tedy kotvu o hmotnosti 1122 holandských fundů (554 kg). Délka kotvy se určovala z její hmotnosti v tunách: hmotnost se násobila součinite­lem 1160 a z tohoto součinu se vypočítala třetí odmocnina. Podle uvedeného příkla­du pak byla délka kotvy 0,554 x 1160 = 8,63 amsterodamských stop. Hmotnost prostorové a záďové kotvy byla 0,9 hmotnosti hlavní náhradní kotvy. K dodržení správných rozměrů musela být celková délka obou ramen kotvy stej­ná jako délka dříku od kotevní koruny až po spodní stranu příčníku. Délka příčníku pak odpovídala délce dříku od spodní strany kotevní koruny až ke spodní straně příčníku. Vnější průměr třmenu kotvy (oka, kde bylo uvázáno kotevní lano) byl 0,14 délky dříku. Pazour (dráp) kotvy měl délku a šířku rovnající se polovině délky jednoho ramene kotvy. Kotevní příčník (podpěra) byl dřevěný, dvoudílný (dělený podél), díly byly spoje­ny kovovými svorníky nebo pásky. Měl čtvercový průřez, strana čtverce upro­střed příčníku byla 1 palec na 1 stopu délky dříku; na koncích byla poloviční. Kotva o délce dříku 12 stop měla tedy čtyřhran příčníku o straně 12 palců. Příč­ník byl na dřík nasazen kolmo k rameni kotvy. Průměr kotevního lana v palcích se vypočítal z poloviční šířky lodi ve stopách dělené Ludolfovým číslem. Příklad.: 22 x 0,5 : 3,14 = 3,5.

Kotevnice                                          Je to vlastně nekonečné lano vedené na jedné straně přes vratidlo a na druhé straně přes dvě kladky, upevněné uvnitř trupu lodi u kotevních průvlačnic. Kotev­nice sloužila k vytahování kotevních lan o průměru 6 palců (152 mm) a více, kterých bylo na velkých lodích mnoho a byla tuhá a těžko ohebná. Do kotevnic byla v krátkých roztečích vpletena věšadla (krátká lanka), jimiž se kotevní lano uvazovalo na kotevnici. Nad průzorem se od kotevnice opět odvázalo a ukládalo do lanového skladiště v trupu lodi. Funk­ce kotevnice je zřejmá z (obr. 18).

Kormidlo                                  zhotovené z pevného dřeva se skládalo z kormidelního nosníku (základny) a z kormidelní lopatky neboli ploutve. Spojeny byly nýty a pásky závěsného čepu kormidla. Celková šířka kormidla byla asi 0,13 šířky hlavního žebra. Tloušť­ka kormidla byla stejná jako tloušťka kormovce, zúžení v zadní části ploutve činilo 0,66 tloušťky. V kormidelním pni byl čtyřhranný otvor, v němž byla zasazena kormidelní páka, spojující kormidlo s řídi­cí kormidelní pákou. Řídicí páku bylo možno vychýlit o 40 až 50 stupňů, kormid­lo pouze o 5 až 10 stupňů. Spojení kormidla s řídicí pákou a způsob kormid­lování je patrný z (obr. 19). Ke kormovci bylo kormidlo připojeno závěsným ložis­kem (upevněným na kormovci) a závěs­ným čepem kormidla (upevněným na kor­midle).

TOPlist