В таком случае, до принятия проекта нового корабля, все технические решения пересматриваются по правилу «снизу вверх» — от доступных технических решений к оптимальному кораблю в целом. Комплексное решение задачи непротиворечивой оптимизации возможно только в том случае, если удовлетворены все требования к кораблю как на проходе по логическим этапам «сверху вниз», так и на этапе приведения к существующим технологиям, т.е. в строго обратном направлении «снизу вверх».

Рис.19. «Галера «Тверь». 1767 г.» (А.К. Беггров). Главным требованием к кораблям охраны водного района остается максимальная скорость хода под парусами, в том числе при встречных ветрах, также как и при безветрии - на веслах. При опасности усиления ветра и волнения до штормового та же быстроходность требуется для скорейшего ухода галеры из открытых морских акваторий под укрытие берега.

Интересующие нас корабли повышенной штормовой мореходности строились в странах Европы, имеющих морское побережье с выходом к Атлантическому океану, а также практически во всех Восточно-Азиатских странах, поддерживавших дальние морские коммуникации на просторах Тихого и Индийского океанов. Если перед мореплавателями ставилась задача длительного автономного плавания в открытом океане, то строились (или модифицировались, на примере подготовки к дальнему походу шлюпов «Восток» и «Мирный») корабли, обладавшие всеми необходимыми проектными особенностями, позволявшими им безопасно штормовать без хода, удерживаясь на курсе носом на волну.

Если же в проектировании флота не возникало активного научно-технического взаимодействия и всестороннего контроля принятых проектных решений между мореплавателями–проектантами и корабелами–технологами, то кораблестроительные недочеты непременно откликались угрозами морских катастроф, и соответственно безвозвратной потерей всех исторических упоминаний о нерадивых корабелах и безвестных моряках, сгинувших вместе с неразрешенными противоречиями морских наук.

Исторически так сложилось, что в зависимости от назначения и района плавания проектируемого корабля, его форма корпуса, движители, так же как и другие общеархитектурные решения, могут иметь заметные внешние различия. Но все же корабли дальнего плавания всегда имели корпуса в форме круглых бочонков с относительно большой осадкой, быстроходные сторожевые галеры оставались с такими же легкими (с малыми коэффициентами общей полноты) и идеально обтекаемыми корпусами, и лишь торговые суда озерно-речного или ближнего каботажного плавания, постоянно проходившие через мелководные бары в устьях рек, имели широкие корпуса с малой осадкой.

Расцвет парусного флота и переход к механическому движению

Возвращаясь к вопросам проектирования реальных исторических кораблей, можно отметить, что по мере совершенствования принципов приведения корабля в движение, уже на галерах и парусных кораблях (фрегат «Паллада») отмечаются случаи обеспечения режимов штормового плавания за счет активного использования штормовых парусов, что позволило несколько упростить форму корпуса и архитектурный облик этих кораблей, а также обеспечить существенно лучшие ходовые качества на умеренном волнении (клипер «Катти-Сарк»).

Русский флот создавался под влиянием европейской кораблестроительной школы, которая к тому времени достигла уровня проектирования наилучших по мореходным качествам парусных судов. Кораблями английской архитектуры корпуса являлись первый русский корабль «Орел», а также построенные на Дальнем Востоке пакетботы «Петр» и «Павел». Основные корабли Петра I относились к голландской корабельной школе [Chapman, 1968], они уже не имели развитой кормовой надстройки и были достаточно высокобортными в носовой части. Это означало, что по аналогии с балтийскими странами кораблестроительная программа Петра I в первую очередь учитывала потребности в обеспечении ближних морских коммуникаций на Балтике и в северных морях.

Рис.20. Фрегат «Паллада» (рисунок Е. Войшвилло). Многочисленное парусное вооружение красавца фрегата XIX века позволяет поддерживать хороший ход на умеренных и сильных ветрах. Спрямленная палуба корабля свидетельствует о том, что совершенство техники управления парусами позволяет сохранять ходкость и управляемость корабля даже под воздействием ураганных штормов.

В XVIII веке парусное вооружение достигает абсолютного совершенства, теперь уже нет необходимости решать задачу безопасного штормового плавания только путем проектирования специальной формы корпуса. Для противостояния штормовому волнению и ураганному ветру активно используется парусное вооружение. Мореплавателям ставится задача поддержания заданного курса и максимальной скорости хода даже в условиях очень свежих ветров и умеренных штормов, при которых малотоннажные каравеллы эпохи Великих географических открытий обязательно переходили в режим штормования без хода. Палуба парусного корабля спрямляется и становится непрерывной, а иногда – почти горизонтальной, как у фрегата «Паллада». Для улучшения маневренности теперь широко используется разнообразное косое парусное вооружение, на слабых ветрах реи прямых парусов удлиняются лиссель-спиртами, а в штормовую погоду судно уверенно держит курс с помощью специальных штормовых парусов, либо используются рифы на нижних парусах для уменьшения их площади.

Если сила урагана превышает возможности экипажа по управлению парусами, то остается радикальное аварийное средство: «фок-мачту - за борт» в качестве плавучего якоря, что превращает штормующий быстроходный парусник в его исторический прототип с парусностью, смещенной в корму за счет оставшихся мачт, и носом, прижатым к воде силой сопротивления буксируемой фок-мачты. К сожалению, современные суда с механическими двигателями не имеют аналогичных аварийных средств, и при этом эксплуатация двигателей и рулевых машин в штормовых условиях зачастую ведется с серьезными или даже опасными перегрузками.

Рис.21. Но все же безопасность штормового плавания фрегата «Паллада» (рисунок Е. Войшвилло) поддерживается непрерывной активностью и экстремально-каскадерскими действиями парусной вахты. В режиме штормования на курсе носом на волну корабль может удерживаться под управлением штормовых парусов на бизани. Если же экипаж начинает терять управление кораблем, то остается еще возможность срубить фок-мачту и буксировать ее за форштевнем в роли плавучего якоря. Оставшиеся грот- и бизань-мачты позволят экипажу пассивно ожидать окончания шторма на курсе носом на волну, так же как это позволялось на средневековых галионах за счет специальной формы корпуса и надстроек.

Начало XIX века отмечается строительством первых судов с паровыми машинами. В 1815 году первый русский колесный пароход, который называли «стимботом» или «Елизаветой», встал на линию Петербург – Кронштадт. В 1819 году американский колесный пароход "Саванна" пересек Атлантику от Нью-Йорка до Ливерпуля за 24 дня, пройдя всего лишь малую часть пути под парусами.