Форма корпуса и парусная оснастка старинных морских грузовых судов приспосабливались для перевозки максимально возможного количества груза. Медленные неуклюжие испанские транспортные суда были, в общем, на уровне своего времени, который до начала XIX века почти не изменился. Полная зависимость от энергии ветра и отсутствие буксиров с механическим двигателем часто задерживали отплытие, на сутки, недели, а иногда и месяцы. У острова Шеппи в устье Темзы можно было видеть флот торговых судов, целыми днями дожидавшихся попутного ветра. Зарегистрирован случай, когда из двух судов, почти одновременно покинувших Ливерпуль, только одному удалось захватить ветер и отправиться в Вест-Индию. Когда это судно прибыло в Ливерпуль, второе судно все еще ожидало ветра. Случалось и наоборот: другой очевидец описывает одновременный выход с одним приливом 140 парусников. Цепочка парусов тянулась по проливу, насколько видел глаз.
   Система определения размеров судна в XVIII в., знание которых было необходимо при взимании налогов и портовых сборов, а также для подсчета затрат на постройку, цены судна или стоимости фрахта, основывалось на предположении, что соотношение длины, ширины и высоты борта, а также форма корпуса между грузовой ватерлинией и ватерлинией не нагруженного судна приблизительно одинаковы для всех судов. Для того времени это не вызывало сомнений. Считалось, что эффективность судна зависит от того, какую массу груза оно может принять. В результате была выведена формула, по которой легко определяли разницу объемов корпуса при максимальной и минимальной осадках, а затем массу морской воды, которая заняла бы этот объем. Не следует забывать, что большинство судов строилось в то время <на глазок>, т. е. почти без чертежей, по которым можно было производить расчеты. Таким образом, дедвейт или грузоподъемность рассчитывали в массовых единицах - тоннах, и эта величина называлась <строительным тоннажем>; ею официально пользовались вплоть до 1836 г.
   В формулу входили следующие величины: длина киля, ширина и определенная часть ширины, заменявшая разницу осадок нагруженного и порожнего судов. Произведение указанных трех величин, деленное на коэффициент, давало дедвейт в тоннах. В случае, если судно не имело мерительного свидетельства, таможенный чиновник мог вычислить примерную длину киля с помощью формулы, в которую входила длина между перпендикулярами, уменьшенная на некоторую величину. К сожалению, этот способ имел недостатки, которыми пользовались некоторые судовладельцы. В пределах объема, получавшегося при измерениях, судно могло иметь или полные, или острые обводы, хотя грузоподъемность в обоих случаях была одинаковой. Это объяснялось тем, что реальная осадка судна могла быть значительно больше средней, на которую была рассчитана формула для определения грузоподъемности. Часто осадка судна делалась непомерно большой, что приводило к снижению его мореходных качеств. Но зато алчность владельца была удовлетворена: судно получало дополнительные объемы для груза. В те времена не существовало правил, которые регулировали бы максимальную осадку нагруженного судна и обеспечивали бы таким образом безопасную высоту надводного борта. По данным Регистра Ллойда, за 1840 г. каждый день гибло в среднем полтора таких судна. Определение безопасной загрузки лежало на совести судовладельца, а высоту надводного борта принимали приблизительно равной 1/8 ширины.
   Рассказы про "корабли-гробы", бытовавшие в XIX в., вовсе не преувеличение: очень часто матрос, неосторожно подписавший контракт с владельцем валкого и, как правило, нагружаемого сверх меры судна, шел на верную смерть.
   В 1835 г. страховая компания Ллойда предложила принимать высоту надводного борта из расчета 3 дюйма (7,53 см) на фут (30,5 см) глубины трюма и наносить ее на борт судна. Однако это было лишь предложение и только в 1854 г. такие марки осадки были утверждены актом парламента как обязательные. Правда, многие судовладельцы по своей воле уже наносили их на борта своих судов.
   В дни расцвета Венеции купцы прикрепляли к борту галеаса знак максимальной осадки, который представлял собой свинцовый ромб или крест. Это свидетельствует о проявлении заботы о безопасности мореплавания. В Англии в 1876 г. страховая компания Ллойда ввела первые грузовые марки в виде ромба, перечеркнутого горизонтальной линией с буквами LR (РЛ - Регистр Ллойда). Это относилось только к судам определенного типа, т.е. к судам с так называемой <тентовой палубой>, имевшим легкие надстройки. Против этой меры однажды выступил некий судовладелец, возбудивший судебный процесс, который он проиграл. В то время в парламенте приобрел известность Сэмюэль Плимсоль, упорно боровшийся за повышение безопасности плавания. Благодаря его усилиям парламентом в 1876 г. был принят законодательный акт, согласно которому на борт каждого судна должна была наноситься грузовая марка в виде круга, перечеркнутого горизонтальной линией - впоследствии он стал называться диском Плимсоля. Рядом с этой маркой ставились буквы LR, но они могли быть и другими в зависимости от того, какое классификационное общество регистрировало данное судно. Так как положение диска Плимсоля на борту судна определялось не при помощи математических расчетов, а по усмотрению судовладельца в зависимости от рода перевозимого груза, то высота надводного борта всякий раз была произвольной. На более научной основе специалисты компании Ллойда разработали таблицы высот надводного борта. В этой деятельности их поддержало большинство судовладельцев, желавших иметь руководство по нанесению грузовых марок. В 1886 г. таблицы были готовы. Нанесение грузовых марок все же стало обязательным лишь в 1890 г. с принятием акта о торговом судоходстве. Следует отметить, что грузовая марка Ллойда, наносившаяся на суда, зарегистрированные этой компанией, отличалась от правительственной грузовой марки.
   Возвращаясь к вопросу об определении безопасной загрузки, отметим, что несмотря на то, что некоторые судовладельцы пользовались недостатками существовавшей тогда системы определения размеров судна в своих интересах, все же такие компании, как Ост-Индская, делали это в разумных пределах. Поэтому их суда не отличались быстроходностью, но были более или менее безопасны.
   Развитие науки проектирования торговых судов в конце XVIII - начале XIX вв. сдерживалось тем, что Англия в то время почти постоянно находилась в состоянии войны и торговым судам приходилось ходить в конвоях, чья скорость определялась скоростью самого тихоходного судна. Конвои, формировавшиеся порой почти два месяца, были учреждены законодательным актом от 1798 г. Отсутствие конвоя допускалось лишь в редких случаях, а именно для судов, обладающих хорошей скоростью и достаточно сильно вооруженных.
   Напротив, американские суда и суда стран Северной Европы плавали в одиночку, в результате чего у судостроителей был стимул постоянно совершенствовать их обводы. Подсчитано, что на один и тот же переход американским судам требовалось примерно две трети времени, затрачиваемого английскими судами, что, правда, достигалось за счет снижения грузоподъемности. В континентальной Европе суда строили на научной основе, используя развивающуюся теорию и строительную механику корабля. В Англии же в первые тридцать лет XIX в. теория сильно отставала. Попытка создать научную школу потерпела провал, встретив отпор со стороны приверженцев старых методов судостроения, хотя мастерство судостроителей на многих верфях находилось на высоком уровне.
   Как бы то ни было, но стремление достигнуть большой скорости на воде существовало всегда: во многих странах издавна имелись пиратские суда, суда контрабандистов, посыльные и разъездные суда, пакетботы прибрежного плавания. Суда меньших, размеров - ялы, гуари, рыболовные шмаки и яхты имели острые обводы, поскольку они традиционны, и легкую обшивку. Вогнутые ватерлинии и шпангоуты были известны давно, однако по неписанному закону у больших океанских судов они делались довольно полными с целью достижения максимальной грузоподъемности. На появление обводов, характерных для клиперов, повлияло развитие паровых судов. Примером такого судна является колесный озерный пароход "Риги" - судно с металлическим корпусом длиной около 42 м, построенное в Лондоне в 1847 г. фирмой "Дитчберн энд Мэр" и находящееся сейчас на вечной стоянке в Люцерне (Швейцария). Оно имеет острые носовые обводы, вогнутые ватерлинии и шпангоуты. Создается впечатление, что подход к проектированию пароходов был более свободным. Это можно объяснить следующим: обводы рассчитывались исходя из того, что нормальное положение парохода - без крена и соответственно ватерлинии обоих бортов симметричны друг относительно друга, тогда как парусное судно, имеющее в вертикальном положении также симметричные ватерлинии, обычно ходит с креном на какой-либо из бортов и его ватерлинии вследствие этого становятся асимметричными. Искусство проектирования обводов парусного судна заключается, по-видимому, в том, чтобы правильно определить величину крена, которая зависит от площади парусов и положения центра парусности при наиболее вероятных погодных условиях в данном районе плавания, а также обеспечить необходимую остойчивость, которая в свою очередь зависит от вида перевозимого груза и формы обводов корпуса.
   Скотт Рассел, выдающийся теоретик кораблестроения середины XIX в., один из немногих ученых, проектировавших суда на научной основе, утверждал, что наиболее важными частями обводов парусного судна являются районы перехода заостренных оконечностей корпуса в цилиндрическую вставку, которые при накренении судна погружаются в воду или выходят из нее и создают сопротивление при слишком большом крене. Форма этих районов перехода должна быть такой, чтобы в оконечностях не создавалось неуравновешенных нагрузок. Поперечные очертания судна, его длина и осадка должны выбираться таким образом, чтобы судно сопротивлялось боковому сносу. Надводную часть корпуса следует рассматривать как большой неуправляемый парус, обладающий сопротивлением, которое зависит от вогнутости шпангоутов в носовой части и высоты надводной части корпуса.
   У некоторых абердинских клиперов сопротивление было снижено за счет небольшой высоты их надводной части, а также за счет того, что шлюпки у них хранились на палубе, что также уменьшало их парусность. Остроконечный перпендикулярный бак при большом киле повышает устойчивость судна на курсе, но в то же время ухудшает его маневренность. Судно с плоским или почти плоским днищем и небольшими закругленными скулами в случае сильного крена, когда скула погружена глубже чем киль, и при условии, что самая полная часть скулы находится очень близко к носу или корме, будет не уравновешено. В этой ситуации требуется тщательное уравновешивание судна с помощью парусов. При сильном крене днище с большой килеватостью даст тот же эффект, что и плоское днище.
   Отмеченные условия необходимо учитывать при проектировании, и, поскольку удовлетворить им в равной степени не представляется возможным, компромисс неизбежен. Первые проектировщики клиперов самым главным считали вопрос о степени килеватости днища, причем некоторые из них полагали, что для достижения хорошей скорости она должна быть довольно большой. Судовладельцы вначале противились этому, не желая терять в грузоподъемности своих судов.
   Обычно проектировщики не были полностью свободны в выборе проектных решений - им приходилось выполнять желание судовладельцев, многие из которых часто являлись бывшими капитанами и имели свою точку зрения на то, как должно строиться судно. Уэбб, разносторонний и искусный нью-йоркский судостроитель, указывал на одно из спроектированных им судов, что оно имеет слишком большую килеватость днища - это было сделано по требованию судовладельца. В результате судно не обладало такими мореходными качествами, какими бы могло обладать.
   С другой стороны, поскольку клипера предназначались специально для перевозки чая, загружавшегося в ящики кубической формы до уровня палубы, в трюме устраивался горизонтальный настил, на который ставили первый ряд ящиков. В треугольное пространство, образованное нижней поверхностью настила и сходящимися под углом плоскостями килеватого днища, непригодное для размещения ящиков, было чрезвычайно удобно загружать железный балласт, засыпавшийся сверху балластом из гальки.
   Хотя старые правила обмера и давали преимущества владельцам судов с плохой мореходностью, они тем не менее никому не запрещали строить суда по своему желанию. В литературе можно встретить утверждение, что рассмотренные правила сдерживали появление хороших проектов. Это верно лишь в том смысле, что многие судовладельцы намеренно неверно их употребляли и оказывали яростное сопротивление их пересмотру.

Корпуса судов:

а - Ост-Индской компании (около 1820г.); б - чайного клипера(1869г)

   Несмотря на то, что за судно с острыми обводами и небольшой осадкой приходилось платить больший налог с тоннажа, чем за плохо спроектированное, многие суда строились по улучшенным проектам, и их владельцы таким образом игнорировали очевидную диспропорцию в налогообложении. Это явление было особенно распространено в Америке, где охотно проводились в жизнь прогрессивные идеи. Так же происходило и с пароходами, сравнительно высокая скорость которых и соответственно большие прибыли являлись, очевидно, достаточным стимулом для того, чтобы не обращать внимание на налог с тоннажа. Для судов прибрежного плавания налог был значительно меньше, чем для океанских. Поэтому их обводы совершенствовались быстрее. Исключение в этом смысле составляли небольшие бриги-угольщики: у них были полные обводы, но для них на первом месте стоял вопрос наибольшей грузоподъемности, а скорость имела второстепенное значение.
   В действительности налог с тоннажа и другие сборы с входящего в порт обычного судна были не так велики, как сборы с валкого ненадежного судна, имеющего дополнительные грузовые помещения, не облагаемые налогом. С судна, входящего в порт, взималась прежде всего плата за лоцмана и часто за буксир, а уже в самом порту с него взимался доковый и маячный сбор (последний шел на расходы по эксплуатации и ремонту береговых и плавучих маяков, буев и т. п.). Кроме того, могла также взиматься плата за сухой док. Перевозимый груз облагался налогом согласно грузовому манифесту, пункт за пунктом, с использованием необычайно замысловатой шкалы расценок, не зависевших от номинальной вместимости судна.
   Плата за лоцмана взималась в зависимости от осадки судна, причем глубоко сидящие суда оказывались в очень невыгодном положении. Это вызывало неудовольствие лоцманов, так как многие иностранные суда, имеющие повышенную длину и вместимость, но небольшую осадку, платили не больше других. В 1854 и 1861 гг. они пытались добиться платы не за осадку, а за вместимость, но их усилия не увенчались успехом. Плата за буксир взималась в зависимости от расстояния буксировки и мощности буксира, которая в то время составляла 40-100 л. с. В этим случае вместимость судна опять-таки играла небольшую роль. 
   Маячные и доковые сборы взимались в зависимости от вместимости. Приведем в качестве примера размеры сборов в Ливерпуле в 1835 г.
Плата за лоцмана. Для британских судов выходящих из порта, - 4 шиллинга за фут осадки, прибывших в порт, - 4 шиллинга за фут осадки и 9 шиллингов при увеличенных расстояниях.
   Плата за буксир. За буксир мощностью 100 л. с., прошедший путь от дока до северо-западного маяка - 14 гиней; за буксир мощностью 40 л. с., прошедший путь от дока до северо-западного маяка - 8 гиней. Размеры платы за ввод в порт несколько меньше.
   Маячный сбор. Для иностранных судов - 1 пенс за тонну зарегистрированной вместимости.
   Сбор за мокрый док. В зависимости от расстояния, пройденного судном, максимальный сбор для судов, пришедших из Тихого океана, - 3 шиллинга за тонну, минимальный для судов прибрежного плавания - 3 пенса за тонну.
   Сбор за сухой док. За два приливно-отливных цикла: при вместимости 100 т - 2 фунта 8 шиллингов, при вместимости 200 т - 3 фунта, при вместимости 300 т - 3 фунта 12 шиллингов.
   Из этих цифр видно, что выигрыш в сборах с тоннажа за перегруженное и ненадежное судно едва ли был существенным, однако люди придерживались старой сказочки - получить что-то из ничего.
   Многие прогрессивные умы того времени прилагали большие усилия к тому, чтобы правила обмера судов были изменены с целью повышения безопасности моряков и ускорения развития судостроения. Эти люди встречали на своем пути отчаянное сопротивление, их называли прожектерами, агитаторами и даже революционерами. К 1836 г. удалось добиться следующего: внутренний объем судна стали рассчитывать более обоснованно, с использованием площадей внутренних поперечных сечений корпуса, измеренных на миделе и на расстоянии, равном 1/6 длины от каждого конца палубы. При помощи простой формулы, включавшей в себя длину судна и высоту борта, на основе известных площадей вычислялась вместимость судна, которая измерялась в тоннах вместимости (1 т = 92,4 куб. фута). Такая система обмера просуществовала до 1854 г., когда были введены новые, более точные правила обмера судов, при которых 1 т вместимости равнялась уже 100 куб. футам. Указанное соотношение осталось таким и в настоящее время.
   Недостаток или, скорее, неудобство обеих описанных систем обмера состояло в том, что необходимо было знать размеры определенных элементов конструкции корпуса. Это в свою очередь означало, что для обеспечения требуемой вместимости судна нужно было до его постройки сделать подробные чертежи. Некоторые судостроители чертежами не пользовались и назначали цены за новые суда по старым правилам обмера. Так же поступали и многие судовладельцы при продаже и фрахтовании судов, официальная вместимость которых в результате определялась властями первого их порта загрузки.
   Нововведения в области обмера судов лишили громоздкие и неуклюжие суда их преимуществ и способствовали развитию конструкции судов. Однако на практике эти новые правила давали преимущества английским судам, ходившим на заграничных линиях, только при обратных рейсах. В Америке старые правила обмера, аналогичные английским, просуществовали до 1856 г., в других странах еще дольше (в некоторых до 1875 г.). Поэтому все же главной движущей силой развития судостроения в Англии была конкуренция.
   Слово "клипер", происхождение которого спорно, как правило, употребляют по отношению к судну с острыми обводами, спроектированному в те времена, когда обычные грузовые суда имели полные обводы, и отличающемуся повышенной скоростью, достигнутой за счет некоторого снижения грузовместимости. Самые первые клипера были небольшими по размерам и обычно использовались на местных линиях (за исключением так называемых "опиумных клиперов"). Появились они, скорее всего, на восточном побережье Америки, когда в 1833 г. в Балтиморе было построено судно "Энн Мак-Ким", являвшееся увеличенной копией старинных шхун и имевшее небольшую грузовместимость.
   В то время между Нью-Йорком и Англией пакетботы уже курсировали по регулярному расписанию, и поэтому все настойчивее назревала необходимость в больших скоростных судах. По-видимому, недостаточно было заострить закругленный нос и полные обводы традиционного транспортного судна - нужно было внести изменения и в конструкцию его корпуса.
   Раньше, чтобы судно хорошо ходило под парусами, фок- и грот-мачты старались разнести довольно далеко друг от друга: в этом случае паруса грот-мачты при брасопке не отнимали ветер у парусов фок-мачты. Фок-мачту выносили далеко в нос и придавали ей наклон вперед, чтобы еще больше увеличить расстояние. Корпус у таких судов для данной площади парусов был короче по сравнению с судами конца XIX в.
   В носу судна размещалась тяжелая фок-мачта с рангоутом и такелажем, якоря, крамболы, боканцы, бушприт и т. д., да и сама носовая часть с гальюном, состоявшим из множества элементов, была довольное массивной. Ее плавучесть необходимо было увеличивать за счет подводной части. К тому же судно должно выдерживать напряжения, возникающие тогда, когда носовая часть оказывается на некоторое время висящей над подошвой волны. Изгибающий момент стремится нарушить форму корпуса, и возникает его перегиб. Тяжелая грот-мачта, расположенная в центральной части судна, часто вызывала на деревянных судах явление местного прогиба корпуса, в результате корпус приобретал волнообразный изгиб (высокие перегруженные надстройки на юте оказывали тот же эффект, что и тяжелый нос).
   Первыми шагами, направленными на то, чтобы избежать указанного явления, были размещение фок-мачты дальше от носа, что можно было сделать, увеличив длину судна, и уменьшение размеров и массы носовых конструкционных элементов.
   На рисунках показан тяжелый нос старинного типа и развитие формы носовой оконечности клиперов. Этот процесс был характерен в основном для судов, строившихся в Нью-Йорке. Тон задавали такие судостроительные фирмы, как "Браун энд Белл", "Смит энд Даймон" и "Уэбб энд Аллен".

Форма носовой оконечности клиперов:

а - конструкция Белла (деревянный клипер 'Рейнбоу', Нью-Йорк, 1845г.);
б - деревянного 'Ориентал' (Нью-Йорк, 1849г.);
в - деревянного 'Челлендж' (Нью-Йорк, 1851г.);
г - деревянного 'Сторнэуэй' (Абердин, 1850г. - 'абердинский нос');
д - железного 'Лорд ов те Айлс' (Гринок, 1853г.);
е - композитного 'Катти Старк' (Думбартон, 1869г.).

   У трансатлантических пакетботов 1830-х гг. носовая часть ниже ватерлинии была уже несколько острее, а выше развал шпангоутов становился больше, вплоть до ширины палубы бака. Такая форма напоминала перевернутый колокол, лисель-индигеты были довольно тяжелыми, а скулы - полными. С таким носом в 1844 г. Белл построил "Хокуа" для рейсов в Китай - это было судно с острыми обводами, открывшее новое для того времени направление в проектировании. На следующий год фирма "Смит энд Даймон" построила судно "Рейнбоу", у которого носовые обводы ниже ватерлинии были еще острее, а обводы в районе палубы - менее закругленными и полными. Судно "Рейнбоу" называли первым настоящим клипером; было ли это так на самом деле, сказать трудно, поскольку эволюция происходила постепенно: обводы как выше, так и ниже ватерлинии менялись довольно медленно.
   Заостренные обводы подводной, части корпуса позволяли судну при определенных погодных условиях идти с повышенной скоростью. Однако носовой свес испытывал сильные удары о воду, что приводило к потере скорости и появлению больших напряжений в конструкции. Наличие большого развала носовых шпангоутов считалось необходимым для обеспечения плавучести и предохранения судна от зарывания носом в волну и от сильного заливания носовой части палубы. Это было уместно, потому что на палубах старых морских судов иногда приходилось держать целые скотные дворы из-за того, что в плохую погоду эти суда ходили с небольшой скоростью.
   Уже в 1841 г. молодой талантливый кораблестроитель Джон Гриффит, работавший в Нью-Йорке на верфи "Смит энд Даймон", начал отстаивать идею удлиненной носовой оконечности без старомодных тяжеловесных элементов; в 1845 г. он спроектировал судно "Рейнбоу". Однако его идея претворилась в жизнь лишь тогда, когда фирма <Браун энд Белл> построила суда "Самьюэл Рассел" в 1847 г. и "Ориентал" в 1849 г.
   Основной характерной особенностью носовой оконечности этого типа была обшивка корпуса, заходящая за вертикальный стем и крепящаяся к кницам, заменившим лисель-индигеты. На рисунке показана эволюция верхней части носовой оконечности - переход от закругленного свеса к оконечности, приближающейся к тем, которые были на английских железных клиперах более поздней постройки.

Поведение судна на волнении:

а - килевая качка,
б - восхождение на волну,
в - зарывание в волну;
г - заливание попутной волной,
д - крен,
е - бортовая качка,
ж - теоретический мидель-шпангоута: 1 - погибь бимса, 2 - завал борта, 3 - угол крена; 4 - килеватость днища; 5 - скула; 6 - вогнутый носовой шпангоут; 7 - вогнутый шпунтовый пояс; 8 - кормовое заострение, 9 - седловатостъ палубы старинных судов, 10 - нижняя точка, 11 - носовое заострение, 12 - седловатость палубы более поздних судов

   Носовая оконечность этого типа обладала дополнительной плавучестью и в то же время, будучи более узкой, не была подвержена сильным ударам о воду и заливаемости. Данная конструкция впоследствии получила развитие. В результате концевые доски наружной обшивки были изогнуты лишь слегка и образовывали небольшой свес, а нос в профиль стал несколько более изогнутым и заканчивался небольшим княвдигедом, поддерживающим носовую фигуру; на этом княвдигеде крепился и ватервулинг. Такая конструкция достигла совершенства на великолепном клипере "Челлендж", построенном в 1851 г. в Нью-Йорке Уильямом Уэббом. Палубная линия судна в носу была сильно заострена (угол с диаметральной линией составлял 30°), носовые шпангоуты имели развал, так что обводы на уровне ватерлинии были еще острее (угол с диаметральной линией составлял 15°), а буртики были плавно изогнуты и заканчивались величавой фигурой распростершего крылья орла. Чтобы сделать носовую оконечность еще более изящной, конструктор пропустил весь стоячий такелаж бушприта и утлегаря (бакштаги, мартин-штаги и т. п.) через отверстия в бортах и закрепил внутри корпуса, исключив тем самым такие детали как рымы, путенс-планки, штаг-блоки, юферсы и талрепы, которые обычно несколько портили внешний вид носовой части. Это было большое судно - его длина составляла около 70 м, ширина - около 13 м. Размеры американских клиперов, построенных в то время, были, как правило, больше английских.
   Поскольку на американских клиперах поздней постройки стемсон стал коротким и узким, изменился и способ скрепления бушприта с водорезом. Старый способ, применяемый в то время на английских клиперах, состоял в том, что в водорезе под бушпритом делали длинный паз, в который пропускали один конец цепного ватервулинга. Другой конец его несколько раз обносили вокруг бушприта, причем шпаги накладывались крест-накрест и прикреплялись гвоздями к водорезу или бушприту, если тот был деревянным. От водореза к носу бушприта тянулся один большой цепной ватер-штаг. Стемсон американского типа был для такого устройства слишком слабым и к тому же на пути ватер-штага находилась носовая фигура. Поэтому на американских клиперах для этой цели использовалась массивная железная скоба, которая охватывала бушприт и крепилась к водорезу так, что только ее болты выступали за пределы обшивки. Крепление было менее надежным, чем старое, потому что находилось ближе к шпору бушприта, и для его усиления использовали ватер-штаг.

Виды новой оконечности клиперов:

а - с лисель-индигедом и кницами, расположенными вертикально или слегка наклонно, доски обшивки расположены вертикально (США, 40-е гг XIX век), 
б - с лисель-индигедом, доски обшивки расположены горизонтально (США, Англия, 50-60 гг XIX век),
в - с резьбовыми украшениями княвдигеда на чиксах (Англия, 50-70 гг. XIX век),
г - с фальшивым княвдигедом (США, 1849г),
д - с деревянным корпусом. Англия, 60-70-е гг. XIX в. (I), с железным корпусом. 1850 г и позже, Англия (II);
е - с деревянным корпусом, 1850г и позже, США (I). 1869г США (II),
ж - с ватервулингами: с железным бугелем и двойным ватер-штагом. США (I), цепной, с одинарным ватер-штагом, Англия (II).

   В первой половине XIX в. восходящей звездой судостроения стал Дональд Мак-Кей. В 1826 г. он прибыл из Новой Шотландии в Нью-Йорк и, работая на верфях фирмы "Браун энд Белл" и Айзека Уэбба.
В те годы, да и продолжительное время в дальнейшем учебные заведения для обучения строителей торговых судов теории и строительной механике корабля отсутствовали. Одним из учителей Мак-Кея был Джон Гриффит. В 1840 г. Мак-Кей стал компаньоном одной из фирм в г. Ньюберипорт (штат Массачусетс), где спроектировал и построил большое число судов.
   В 1845 г. он организовал в Бостоне строительство быстроходных пакетботов. По сравнению с Нью-Йорком судостроение в Бостоне развивалось с отставанием: с одной стороны, бостонцам, по-видимому, не хватало энергии и предприимчивости нью-йоркцев, а с другой, - бостонские купцы предпочитали иметь суда с полными обводами, и, соответственно, с большой грузовместимостью. Однако в 1850-х гг. слава построенных в Нью-Йорке судов стала настолько громкой, что Бостону пришлось принять вызов. Мак-Кей со своим молодым соратником Сэмьюэлом Пуком стали ведущими в области конструирования прекрасных клиперов, которые начали строить многие верфи восточного побережья США. Клипера Мак-Кея так же, как и поздние нью-йоркские имели плавные острые обводы носовой оконечности, однако стемсоны у них были несколько более вытянутыми. Кроме того, они отличались декоративным водорезом, который делался заподлицо с корпусом и не имел выступающих деталей, что выглядело очень красиво.
   На американских клиперах корма транцевого типа сохранялась более длительное время, чем на английских, хотя у "Челленджа" был большой подзор полукруглой формы с четырьмя концентрическими дугообразными буртиками. У многих клиперов Мак-Кея корма выглядела аналогично.
   В связи с увеличением длины клиперов возникла проблема обеспечения их продольной прочности, которая решалась путем подкрепления конструкции фальшкилем и внутренними кильсонами довольно больших сечений. Кильсон по длине состоял из нескольких массивных брусьев; иногда они достигали значительной высоты и напоминали продольные переборки. Из-за крупных размеров деревянных книц, крепивших центральные пиллерсы, а также бимсовых книц в трюме не использовались под груз значительные объемы, что впоследствии сделало эти суда неэкономичными.

Кормовая конечность клиперов:

а - деревянного 'Рейнбоу' (Нью-Йорк, 1845г.),
б - деревянного 'Самьюэл Рассел' (Нью-Йорк, 1847г.),
в - деревянного 'Челлендж' (Нью-Йорк, 1851г.),
г - деревянного 'Сторнэуэй' (Абердин, 1850г.),
д - композитного 'Ариэль' (Гринок, 1865г.),
е - композитного 'Катти Сгарк' (Дамбартон, 1869г.).

   Фальшборт, который обычно в расчетах прочности не учитывался на клиперах делался высоким и очень прочным, причем клямсы выполнялись из толстых брусьев; планшири и ватервейсы имели также сравнительно большое поперечное сечение. На английских клиперах фальшборт был, как правило, легким, часто целые его участки смывало волной, хотя в обычных условиях он выполнял свои функции. Фальшборт как английского, так и американского типов часто поднимался к носу выше, чем палуба. На американских судах киль выступал из корпуса гораздо больше, чем на английских, что делалось в основном из соображений прочности, а также для уменьшения дрейфа.
   Кроме этих мер по повышению устойчивости судна к изгибающим нагрузкам, на "Челлендже" были впервые применены железные диагональные полосы (ридерсы), находившиеся под обшивкой и скреплявшие шпангоуты между собой.
   Одним из самых значительных изменений в конструкции корпуса судна с появлением заостренной носовой оконечности была седловатость. Если эту кривизну представить в виде дуги большого радиуса, то на старинных судах центр этой дуги был несколько смещен в нос от линии мидель-шпангоута, вследствие чего корма была немного выше носа. Однако при тенденции острой носовой оконечности зарываться в воду она должна быть высокой, что достигалось за счет переноса центра кривизны вначале на линию мидель-шпангоута, а впоследствии к корме. Радиус кривизны остался примерно таким же, но теперь нос судна был выше кормы, и внешний вид судна коренным образом изменился.
   В кинофильмах на морскую тематику, когда действие происходит в далеком прошлом, используют современные парусные суда со сделанной специально для съемок высокой кормовой надстройкой. Действительная седловатость судна при этом хорошо видна и создается впечатление, что старинный корабль "припадает" на корму.
   Настоящие клипера строились в Америке в течение сравнительно короткого промежутка времени, приблизительно с 1845 по 1860 гг. После этого необходимость в судах с очень острыми обводами отпала, и в последующие годы парусные суда строили с гораздо меньшим количеством парусов и более полными обводами. Они предназначались для перевозки грузов, не требовавших повышенной скорости транспортировки.
   В Великобритании также шел процесс развития судов.
   Реформа, проведенная в 1836 г. в части обмера корпусов, стимулировала строительство судов с меньшей осадкой и позволила наиболее изобретательным судостроителям получать выигрыш во вместимости, увеличивая длину судна выше ватерлинии. В результате этого возникал небольшой внутренний объем, не облагаемый пошлиной (у судов с прямым форштевнем его не было). Удлиненная носовая часть, впервые возникшая в 1839 г. на верфях Холла в Абердине, получила название абердинского носа и была применена на шхуне "Скоттиш Мэйд". Она привлекла внимание владельцев чайных клиперов.
   По существу, описанная носовая оконечность была подобна появившейся в Америке. Сама по себе она не давала возможности судну развивать хорошую скорость при ветре средней силы. Преимущество острой оконечности заключалось в том, что она позволяла судну идти в свежую погоду, не испытывая внезапных остановок и ударов о воду (это было характерно для судов с полными обводами). На старых судах приходилось уменьшать количество парусов во избежание повреждения корпуса. Клипера могли не сбавлять хода при более сильном ветре до наступления момента, когда нос начинал зарываться в воду. В этом случае уменьшали парусность и меняли курс.
   Кто построил первое судно с острой носовой оконечностью как выше так и ниже ватерлинии, сказать трудно. Обычно ее возникновение связывают с развитием деревянных судов. Однако необходимо учитывать эволюцию и железных судов, и судов с паровыми машинами. На указанных судах острая форма носа появилась из более практических конструктивных соображений. Технология изготовления и гибки листов обшивки диктует форму носа - проще всего его изготовить острым и прямым. Чтобы сделать носовую оконечность вогнутой и в то же время удовлетворить требованию простоты раскроя листов обшивки, форштевень следовало изготовлять из довольно тонкой полосы металла, имеющей толщину, одинаковую с горизонтальным килем. Нецелесообразность этого решения очевидна. Поэтому листы носовой части обшивки вырезали таким образом, чтобы они доходили до изогнутого бруса форштевня. В результате носовая оконечность железных клиперов имела ту же форму, что и оконечности деревянных судов американского и абердинского типов.
   Этапы развития носовой оконечности клиперов представлены на рисунке. В качестве примера последней стадии развития показана носовая оконечность клипера "Лорд ов те Айлс", построенного в 1853 г. - железного судна, обводы которого были сделаны, по-видимому, по образцу пароходов. Они просуществовали практически до самых последних парусных судов, различаясь только степенью полноты. Недостаток ранних абердинских клиперов - малый подъем палубы к носу. Например, у "Лорд ов те Айлс" седловатость отсутствовала вообще, что объясняется, по всей в
Источник информации:http://www.shipmodeling.ru