Tonaż, wyporność i s-ka

[Krzysztof Gerlach]

Dla żaglowców francuskich wiek XVIII oznaczał jeszcze większą rozmaitość przy określaniu ich wielkości, niż dla brytyjskich. Nie dość, że dla jednostek cywilnych (handlowych, korsarskich) pozostawały w mocy różne prawidła tonażowe, to dla okrętów wojennych coraz częściej wyliczano wyporność i prawdziwą nośność. Tym ostatnim parametrom przyjrzymy się jednak bliżej dopiero wraz z osobą wybitnego konstruktora szwedzkiego, Chapmana. Na razie przykłady kilku wzorów na tonaż, wykorzystywanych we francuskiej marynarce handlowej.
Oczywiście podstawą pozostało – jak wszędzie wówczas – mnożenie trzech głównych wymiarów statku i dzielenie wyniku przez jakąś liczbę, by wynik wyrażony w umownych tonach objętościowych, liczących tutaj po 42 paryskie stopy sześcienne, traktować jako miarę pojemności z nadzieją, że równie dobrze (albo lepiej) przybliży nośność wyrażoną w tonach ciężarowych po 2000 funtów francuskich (978,78 kg). Jednak kluczem było właśnie wyznaczenie tych trzech najważniejszych wymiarów. Francuzi, jak inni, nie uniknęli NIEROZWIĄZYWALNEJ sprzeczności między dążeniem do łatwości mierzenia i liczenia z jednej strony, a chęcią zwiększenia dokładności i uwzględniania kadłubów o bardzo zróżnicowanych kształtach – z drugiej strony.
Konstruktor z Rochefort, Pierre Morineau, pisał np.: „Szacowanie poszczególnych okrętów, ich nośności (ciężaru zabieranego ładunku) [ale miał na myśli nośność całkowitą, obejmującą ciężar wyposażenia i ładunku] i ich ładowności: długość NA ZEWNĄTRZ dziobnicy i tylnicy trzeba pomnożyć przez szerokość na głównym wręgu; wynik należy pomnożyć przez połowę tej szerokości, przyjmowaną jako głębokość jednostki na śródokręciu. Ostatni wynik trzeba podzielić przez 90 dla okrętów o pełnych dnach oraz przez 100 dla tych, które są nieco wychudzone. Wynik z dzielenia będzie przedstawiał liczbę ton (tonneaux) nośności w jednostkach ciężaru, a po odjęciu jednej czwartej otrzymamy trzy czwarte tej wartości, przedstawiające ładowność dennej części kadłuba.”
Inni używali formuły prawie analogicznej, ale uwzględniającej rzeczywistą głębokość, a nie połowę szerokości kadłuba. Przy czym ta rzeczywista głębokość nie była tym samym, co głębokość na francuskich okrętach wojennych. Jak już kiedyś pisałem, na tych ostatnich mierzono głębokość od górnej powierzchni stępki właściwej do cięciwy górnej krawędzi głównego pokładnika na śródokręciu. Tymczasem na statkach handlowych stosowano wiele różnych koncepcji mierzenia głębokości, o czym za chwilę.
Formuła stosowana wcześniej, ale oficjalnie przyjęta w 1793, opierała się na braniu średniej z długości między dziobnicą a tylnicą (razem ze stewami) i długości pierwszego pokładu, mnożenia wyniku przez szerokość a potem przez sumę głębokości do dolnego pokładu i wysokości międzypokładowej. Na końcu dzielono całość przez 94, aby otrzymać tonaż jednostki.
Użycie tych trzech wzorów dla zmierzenia przeciętnego ówczesnego żaglowca przynosiło wyniki różniące się prawie o 30 procent!!! Na dodatek nie były one zgodne ani z wartościami deklarowanymi w dokumentach budowy (jak już takie zaczęły się pojawiać) przez konstruktora – zwykle mocno uśrednionymi i zaokrąglonymi – ani z rzeczywistymi wartościami nośności, liczonymi dzisiejszymi metodami w oparciu o zachowane plany tych statków. A wcale nie był to koniec inwencji osób i instytucji w tym zakresie, oraz maksymalne granice rozbieżności.
Około połowy XVIII w. francuscy inspektorzy tonażowi z reguły mierzyli (w stopach i calach) głębokość na środku i blisko dwóch krańców, tj. przy bezanmaszcie i 8 do 9 stóp za dziobnicą, a dopiero stąd wyliczano średnią głębokość (tzw. „głębokość zredukowaną”). Na żaglowcach wschodnioindyjskich odmierzano głębokość od wierzchu poziomego pasa wewnętrznego poszycia dotykającego nadstępki do dolnej powierzchni głównego pokładnika.
Szerokość odmierzano w tych samych trzech płaszczyznach pionowych co głębokość, ale na trzech różnych wysokościach, a mianowicie jedną u spodu pokładników (po cięciwie), drugą w połowie wysokości ładowni, trzecią wzdłuż linii stycznej do nadstępki. Owe dziewięć szerokości dodawano i dzielono sumę przez 9, otrzymując szerokość średnią. Zwano ją „szerokością zredukowaną”.

Wszystkie te zabiegi miały na celu przezwyciężenie podstawowej niedogodności, że TYLKO dla statków przeciętnej, tradycyjnej budowy i średniej wielkości wzory na TONAŻ KONSTRUKCYJNY dawały wartość odpowiadającą liczbowo z grubsza tak pojemności, jak nośności ładunkowej. Nawet dla typowo skonstruowanych, ale szczególnie dużych lub szczególnie małych, ta pożądana równoważność brała w łeb. Admirał Bouguer w rozprawie „Traité du Navire”, wydanej w 1746 r., twierdził, że uderzająco duże rozbieżności pojawiały się w przypadku małych jednostek. Miały one znacznie większą nośność ładunkową (tonneaux de port) niż pojemność (tonneaux d’arrimage). Natomiast na żaglowcach wielkich było dokładnie odwrotnie – rzeczywista pojemność daleko przekraczała ładowność.

Opowieść, jak sobie z tymi problemami próbowała radzić francuska Kompania Wschodnioindyjska oraz co doradzali postępowi autorzy traktatów i projektanci, wymaga już osobnego postu.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Francuska Kompania Wschodnioindyjska stanęła przed tymi samymi problemami „tonażowo-personalnymi”, co holenderska i brytyjska. Przy tak dużych spółkach o różnorodnej działalności na terytoriach znajdujących się o lata żeglugi od macierzystych ośrodków decyzyjnych, rozbieżności interesów między siedzącymi w Europie dyrektorami i innymi udziałowcami, a rezydującymi w Azji przedstawicielami Kompanii, urzędnikami niższego szczebla, lokalnymi kupcami, kapitanami statków itd. były wielorakie i wielopłaszczyznowe. Wielka ich część dotyczyła towarów przewożonych czy przemycanych (zależnie od interpretującego) na statkach Kompanii, ale na rachunek osób prywatnych, co było możliwe między innymi dzięki istnieniu tak wielu systemów obliczania tonażu i takiej nieadekwatności większości z nich do realiów.
Starając się tłumić spory w zarodku, francuska Kompania Indyjska wyliczała rygorystycznie kubaturę ładowni przeznaczoną dla towaru, a czasem też tzw. pojemność na wodę (obejmującą naprawdę wodę, drewno opałowe i baryłki z peklowiną). Chodziło o znajomość rzeczywistej POJEMNOŚCI UŻYTECZNEJ DLA KOMPANII, bowiem wyznaczenie jej wcześniej pozwalało zapobiec - jak pisano w swoistym stylu XVIII wieku - „przypadkom wybrakowanego towaru, którego niewierność w stosunku do Kompanii daje możliwość obniżania tonażu, i wprowadzania tajnych ładunków, na szkodę interesów Kompanii”.
Jean Boudriot określił, że w stosunku do tonażu obliczeniowego (wg formuł), podawanego na ogół w zaokrągleniu do pełnych setek ton, na 11 wybranych francuskich statkach wschodnioindyjskich z lat 1737-1765 rzeczywista objętość przestrzeni przeznaczonych na towary handlowe (przeliczona na tony) wahała się od 64 do 94 procent. Resztę zajmowały magazyny wody, chleba i innej żywności. Zarazem wyporność takich żaglowców przeciętnie równała się liczbowo (z dużymi odchyłkami indywidualnymi) 170 procentom obliczeniowego tonażu.
Oczywiście RZECZYWISTA NOŚNOŚĆ różniła się znacznie od obliczeniowego tonażu, w zależności od przewożonego ładunku. Trzeba było to uwzględniać. Jeśli więc 4 baryłki tworzyły miarę tony (objętościowej) ładunku, to przecież przewożono w nich bardzo różne towary, nie tylko wino, i każda z nich mogła w rezultacie ważyć więcej niż umowne 500 funtów.
Na przykład baryłka zawierająca żelazne kliny ważyła 1950 funtów, czyli była prawie równa jednej tonie tonażu, chociaż reprezentowała TONAŻOWO tylko jedną czwartą jej wartości. Dla przypadku skrajnie odwróconego, 4 baryłki zawierające łącznie 480 par pantofelków paryskich (towar równie poszukiwany przez damy w XVIII, jak w XXI stuleciu!) ważyły razem faktycznie 792 funty, a reprezentowały przecież pełną tonę, czyli 2000 funtów. Statek dobrze zbudowany do wożenia ciężkiego ładunku (żelaza, ołowiu, marmuru), przy ładunku lekkim (tkaniny, przyprawy korzenne) musiał - dla zapewnienia stateczności - zabierać dodatkowy balast, który żadnych zysków nie przynosił. W praktyce francuskiej Kompanii Indyjskiej używano więc specjalnych tablic do „redukowania tonażu w zależności od natury ładunku”. Na przykład dla 31 baryłek [31:4 = 7,75 tony tonażu] z kulami ołowiu, ważących naprawdę 15 ton i 1200 funtów, ich ciężar „zredukowany” na podstawie przeliczników wyniósł około 13 ton. W innym przypadku 1144 baryłki [1144:4 = 286 ton tonażu] mąki ważyły tylko 139 ton, ale reprezentowały 176 „zredukowanych” ton ładunku.

W obliczu tych sprzeczności i kłopotów, niektórzy teoretycy francuscy głosili, że – przynajmniej do naliczania opłat portowych - tonaż konstrukcyjny nie powinien mieć nic wspólnego ani z pojemnością ładowni, ani z nośnością ładunkową, a jedynie obrazować przestrzeń zajmowanej przez statek w porcie.

Przy okazji próbowano coraz częściej wyznaczać owe stałe współczynniki (absolutnie niewyznaczalne jako uniwersalne, gdyż sprzeczne z prawami fizyki, ale w silnie zawężonych przedziałach przydatne praktycznie), które powiązałyby jakoś tonaż konstrukcyjny, pojemność, nośność całkowitą, ładowność i wyporność na jednostkach prawie identycznych. Do tego konieczne było przyjęcie na wstępie pewnych definicji, co będzie rozumiane pod tymi czterema ostatnimi pojęciami. Nie jest to bowiem ani oczywiste, ani nie niezależne od czasów, ani oderwane od kraju, jak czasem wydaje się współczesnym teoretykom.
Francuzi przyjmowali wówczas NA OGÓŁ, że ciężar własny okrętu to ciężar jego kadłuba, takielunku, wyposażenia (licząc w tym kotwice i łodzie). Natomiast ciężar artylerii z amunicją, załogi, niezbędnych zapasów i balastu dawał nośność okrętu wojennego, przy czym suma tej nośności i owego ciężaru własnego była wypornością. Jednak dla STATKÓW HANDLOWYCH do nośności z reguły nie wliczano artylerii i amunicji (tu proporcjonalnie dość małych). Zatem nośność odpowiadała na nich ciężarowi załogi i niezbędnych zapasów, zaś ciężar towarów (nośność ładunkowa, ładowność) wynosił średnio z grubsza tylko 70 procent nośności brutto. Trzeba zauważyć, że w tych 70 procentach mieścił się też ciężar opakowań, w których transportowano towary.
Ponieważ – jak rozpoznał Boudriot, o czym wspomniałem wyżej - dla francuskich statków wschodnioindyjskich z połowy XVIII w. wyporność odpowiadała liczbowo w dużym przybliżeniu 170 procentom nośności brutto, ładowność wypadała na poziomie około 40 procent wyporności.
W tym miejscu warto zauważyć, że dzisiejsi autorzy francuscy piszący o żaglowcach z tamtych czasów niekoniecznie stosują się do ówczesnych definicji – np. Demerliac deklaruje, że podawana przez niego dla okrętów wojennych nośność obejmuje całkowity ciężar wyposażenia, artylerii, amunicji, omasztowania, ożaglowania, załogi i zapasów, które kadłub mógł nieść przy pełnym załadowaniu.

Pod koniec XVIII stulecia wybitny matematyk francuski Adrien-Marie Legendre zaproponował Konwencji Narodowej system mierzenia tonażu, w którym iloczyn trzech podstawowych wymiarów kadłuba żaglowca dawałby wynik w jednostkach metrycznych. Metodę tę zawarto w Ustawie z 12 nivôse’a roku II Republiki (1.01.1794). Główne wymiary zdejmowano teraz WEWNĄTRZ. Przy parametrach liniowych wyrażonych w stopach, dzielnik wynosił około 94. Formuła ta, bardzo podobna do wprowadzonej w Anglii w 1694, spowodowała niezadowolenie armatorów francuskich (a po faktycznej aneksji Holandii przez Francję także holenderskich), gdyż dawała większe wartości tonażu konstrukcyjnego niż gdyby liczyć go obowiązującą wówczas w Wielkiej Brytanii metodą Builders’ Measurement Tonnage. Zmuszała zatem właścicieli do płacenia większych opłat i podatków za identyczne statki.
A nas zmusza do powrotu do Anglii u schyłku XVIII wieku, o czym w następnym „odcinku”.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Osobom, które już przy poprzednich tekstach z tej tematyki dostawały lekkich mdłości z uwagi na różnorodność metod określania wielkości żaglowców i zawiłość używanych przy tym sformułowań, gorąco odradzam czytanie poniższego postu. Mogą nabawić się torsji.

W Wielkiej Brytanii lata 1773-1835 to okres wielkich sprzeczności w zakresie formuł tonażowych. Z jednej strony bardzo się starano skodyfikować i ujednolicić dotychczasowe normy lokalne i zwyczajowe w jeden, obowiązujący wszystkich system, który pozwoliłby minimalizować spory. Z drugiej zaś strony, coraz większe różnicowanie się konstrukcji okrętów (pod koniec tego okresu pojawiły się nawet parowce!) i pogłębiająca się świadomość nieadekwatności prymitywnych w gruncie rzeczy (dla prostoty mierzenia i liczenia) wzorów do rzeczywistej wielkości jednostek pływających, prowokowały wezwania do gruntownej rewizji tradycyjnych metod, mnożenia ich odmian dla niemal każdego przypadku indywidualnego, a nawet całkowitego odrzucenia na rzecz możliwych już wtedy, nowoczesnych metod liczenia wyporności i nośności.
Gdzie jak gdzie, ale w Wielkiej Brytanii nie mogło też zabraknąć tradycjonalistów, którzy zgadzali się tylko na drobne doszlifowanie „starych, dobrych metod”, czerpiąc z nich korzyści zgodne z literą, chociaż całkiem sprzeczne z duchem prawa. Głównym zarzewiem zadrażnień stała się owa połówka szerokości wstawiana do wzoru tonażowego jako zastępstwo głębokości. Wprowadzono ją dla logicznego uproszczenia pomiarów kadłuba. Pierwotni ustawodawcy oparli się na „normalnych” proporcjach statków, nie przypuszczając, że w ten sposób sprowokują budowę jednostek „nienormalnych”. Wystarczyło bowiem, utrzymując długość i szerokość żaglowca na założonym poziomie, konstruować teraz kadłuby bardzo głębokie, o wielkiej wysokości bocznej. Pojemność ładowni znakomicie się zwiększała, ale wzór dawał ciągle ten sam tonaż, więc wszystkie opłaty, stawki ubezpieczenia, podatki itd. nie ulegały zmianie. Zysk armatora był więc oczywisty! Przy „okazji” powstawały żaglowce ociężałe, niezwrotne, niestateczne, niebezpieczne dla załóg, jednak to podkreślano dopiero później.
Ustawa Parlamentu z 1773 r. nakazywała NA STATKACH HANDLOWYCH brać długość do pomiaru tonażu (L) równolegle do rowka (na poszycie) w kilu, od linii prostopadłej przy przedniej stronie dziobnicy poniżej bukszprytu do tylnej strony głównej tylnicy, ze znacznym uproszczeniem wzoru na „długość stępki do tonażu”, który teraz przyjął postać L - 0,6 B, gdzie B było szerokością maksymalną z poszyciem (ale bez uwzględniania klepek poszycia dodatkowego czy wzmocnionych pasów). Reszta formuły na tonaż się nie zmieniła, tzn. mnożono tę sztuczną długość stępki przez szerokość, potem przez połowę szerokości, a w końcu całość dzielono przez 94.
Co najważniejsze, ten Akt parlamentu brytyjskiego zarządzał PRZYMUSOWY pomiar wspomnianą metodą wszystkich jednostek, a wynik miał być traktowany jako równoznaczny z nośnością ładunkową (ładownością) statków.
Wbrew górnolotnym sformułowaniom leksykonowym, jakoby „nowa formuła pozostała w mocy aż do momentu, kiedy narodziny żelaznego budownictwa okrętowego i pary do napędu zrewolucjonizowały konstrukcję i kształty okrętów” [Peter Kemp „The Oxford Companion to Ships and the Sea”], ciągle wprowadzano do niej rozmaite poprawki, a czasem dość radykalne odchylenia.
Już w 1776 (!) pojawiła się Ustawa Uzupełniająca, która określała, że kiedy będzie się mierzyć długość żaglowca znajdującego się w wodzie, należy odejmować po 3 cale na pochylenie tylnicy, na każdą stopę zanurzenia przy załadowanym statku.
Brytyjska Admiralicja (ściśle: Urząd Marynarki) zarządziła w 1781 r., by na okrętach wojennych długość „stępki do tonażu” i główną szerokość wyznaczać następująco:
Długość „między pionami do [pomiaru] tonażu” brać na prostej pokrywającej się z krawędzią rowka kilu, od pionu (prostopadłej) wystawionego przy tylnej stronie głównej tylnicy, na wysokości głównej poprzecznej belki rufowej, do pionu (prostopadłej) na wysokości GÓRNEGO pokładu na dwupokładowych okrętach wojennych, fregatach, jednostkach jednopokładowych i statkach handlowych używanych przez marynarkę wojenną (natomiast na trójpokładowcach na wysokości pokładu ŚRODKOWEGO), wystawionego przy przedniej stronie dziobnicy. Od tak ustalonej długości między pionami trzeba odjąć trzy piąte „szerokości do [pomiaru] tonażu” (na wystawanie dziobnicy poza kil) oraz po 2,5 cala na każdą stopę [wysokości], na jakiej główna poprzeczna belka rufowa na środku znajduje się nad DOLNĄ krawędzią rowka kilu (co uwzględnia wystawanie tylnicy poza kil). Wynik był szukaną „długością stępki do tonażu”.
Określając maksymalną szerokość należy do szerokości konstrukcyjnej dodawać TYLKO grubości planek dna, bez żadnych wzmocnień i pogrubień.

Ale już w 1788 r. „The Shipbuilder’s Repository” twierdziło, że wg Ogólnej Reguły (tzn. obowiązującej tak dla żaglowców handlowych, jak wojennych) przedni pion wyznacza się na okrętach wojennych przy przedniej stronie dziobnicy na wysokości kluz kotwicznych, a na statkach handlowych na tej samej wysokości co tylny [czyli na wysokości górnej powierzchni głównej poprzecznej belki rufowej], „z tego powodu, że na statkach handlowych kluzy umieszcza się zwykle bardzo wysoko, a dziobnicom nadaje bardzo duże pochylenie”, co w 1805 r. powtórzył Steel, twierdząc, że jest objęte „obowiązującą regułą królewską”.

Tym, którzy na podstawie wymiarów głównych, podawanych w spisach okrętów wojennych, próbują wyliczać sobie sami „długość do tonażu” i stąd tonaż, zwracam uprzejmie uwagę, że liczba bazowa, czyli długość między pionami, jest zupełnie inna w tych zestawieniach (gdzie oznacza długość dolnego pokładu działowego), a zupełnie inna w wyżej przytoczonej definicji „długości do tonażu”. Dla przykładu, dla 110-działowego trójpokładowca brytyjskiego z przełomu XVIII i XIX w. długość między pionami wystawionymi przy krańcach dolnego pokładu działowego była równa 193 stopy, a długość między pionami do pomiaru tonażu (nie podawana normalnie wśród parametrów żaglowców wojennych) wynosiła 196 stóp 10 cali. Odchyłki nie są więc procentowo duże i dla zgrubnego szacunku nie stanowią przeszkody, ale bez znajomości tego ostatniego parametru (bardzo rzadko przytaczanego wprost w źródłach) o dojściu do wartości dokładnego tonażu nie może być mowy.
Odwrotne zjawisko wystąpiło na statkach handlowych. Tutaj w miarę upływu czasu standardem stało się podawanie w dokumentach (np. ubezpieczeniowych) „długości stępki do tonażu” albo/i „długości do tonażu”, obu wielkości sztucznie utworzonych, zupełnie nie pokrywających się z wymiarami konstrukcyjnymi jednostki.

Na dodatek urzędnicy Royal Navy nie zamierzali oczywiście być konsekwentni, bowiem kiedy w 1786 r. wynajęli szereg statków do Służby Transportowej, wymierzyli ich tonaż wg starej „harpin rule”, jeszcze z 1693 r.

Ciąg dalszy brytyjskich pomysłów z przełomu XVIII i XIX w. w następnym „odcinku”.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Brytyjska Kompania Wschodnioindyjska miała swoje własne metody określania tonażu statków. Na przykład „Admiral Barrington”, wynajmowany w 1786 przez Admiralicję w charakterze transportowca i obliczony przez jej urzędników na 556 ton, zgodnie z regułą obliczeniową Kompanii miał tylko 527 ton. Statek ten charakteryzował się „rządową’ długością od przedniej strony głównej dziobnicy do tylnej strony głównej tylnicy równą 116’6”, natomiast zgodnie z pomiarami Kompanii - 119’0”. Jego rzeczywista szerokość maksymalna wynosiła 32’8”, ale wg Kompanii - 32’4”. Inspektorzy Admiralicji pominęli pochylenie tylnicy, stąd „długość stępki do tonażu” wyszła im jako = 97’0”, a tonaż 556 ton. Natomiast Kompania odjęła zarówno obliczeniowe pochylenie dziobnicy, jak pochylenie tylnicy, co dało długość stępki do tonażu 94’10” oraz tonaż 527 ton. Uważano też, że dla takiego żaglowca jak ten, mającego prawie pionową tylnicę, stosowanie reguły Kompanii, z odejmowaniem trzech cali na każdą stopę wysokości położenia głównej poprzecznej belki rufowej nad rowkiem kilu, było krzywdzące dla armatora.

Na początku XIX w. przyjęto ogólnie (w Wielkiej Brytanii, rzecz jasna), następującą procedurę liczenia tonażu konstrukcyjnego:
Opuść linię pionową od przedniej strony dziobnicy na wysokości kluz kotwicznych (w marynarce handlowej ten pion opuszcza się przy przedniej stronie dziobnicy na wysokości takiej jak pion tylny) i drugą, z tyłu głównej tylnicy, na wysokości głównej poprzecznej belki rufowej.
Z odległości między tymi liniami odejmij trzy piąte maksymalnej szerokości (czyli z poszyciem) oraz tak wiele odcinków 2,5-calowych, jak wysoko jest główna poprzeczna belka rufowa nad GÓRNĄ krawędzią rowka kilu. Wynik będzie tzw. długością stępki do tonażu.
Następnie pomnóż długość stępki do tonażu przez maksymalną szerokość i jeszcze przez pół tej szerokości, a w końcu podziel całość przez 94. Rezultat będzie nośnością wyrażoną jako Builder’s Tonnage.

Jednak nawet wtedy metoda ta nie była jedynie obwiązującą, gdyż dla potrzeb OBLICZANIA CŁA, stosowano nieco odmienny wariant:
Długość powinna być brana od tyłu głównej tylnicy do pionu spuszczonego od przedniej strony głównej dziobnicy poniżej bukszprytu; od tego należy odjąć trzy piąte szerokości, co da w wyniku długość stępki do tonażu; a szerokość należy brać z poszyciem w najszerszym miejscu statku, albo nad, albo pod głównym wzmocnionym pasem poszycia; następnie trzeba pomnożyć tak otrzymaną długość stępki do tonażu przez ową szerokość i jeszcze przez połowę szerokości, a potem podzielić całość przez 94.
Odmiana ta nie miałaby może dla nas większego znaczenia, gdyby nie fakt, że w owym okresie nie tylko przy jej pomocy obliczano tonaż wszystkich jednostek dla potrzeb opłat celnych (ignorując pochylenie tylnicy), ale przede wszystkim był to JEDYNY SPOSÓB WYZNACZANIA „DŁUGOŚCI DO TONAŻU” na tych żaglowcach, które miały pochylenie tylnicy większe niż 2,5 cala na stopę jej wysokości, zatem niemal wszystkich szkunerów i kutrów. Przy okazji przedni pion przesunięto tu do przedniej krawędzi dziobnicy na wysokości górnego pokładu.
Istniał też wcześniejszy wariant obliczania tonażu jednostek z bardzo silnie pochyloną tylnicą, ale go pominę, z uwagi na troskę o zdrowie psychiczne czytających.

Wady obliczania tonażu rozmaitymi wersjami metody Builders’ Measurement (podsumuję je później) powodowały, że stale proponowano szereg innych sposobów, które jednak z uwagi na złożoność i trudność określania danych wejściowych nie wchodziły do użytku lub tylko w bardzo ograniczonym zakresie. Przykładami mogą być dwie metody pana Parkynsa, cytowane w 1805 r.:
1) Dla jednostek o ostrych liniach, szczególnie dla okrętów wojennych – weź długość pokładu działowego, od rowka w dziobnicy do rowka w tylnicy, czyli długość między pionami. Oblicz dwadzieścia trzy dwudzieste czwarte tej długości i nazwij wynik „długością stępki do tonażu”. Do maksymalnej szerokości dodaj długość pokładu działowego, czyli długość między pionami; weź z tej sumy jedną dwudziestą trzecią i nazwij ją „głębokością do tonażu”. Ustaw głębokość do tonażu na przystępkowym pasie poszycia wewnętrznego i na znalezionej wysokości odmierz szerokość kadłuba z poszyciem oraz drugą szerokość, na wysokości pośredniej między pierwszą, a wysokością przystępkowego pasa poszycia wewnętrznego. Dodaj teraz szerokość maksymalną okrętu i dwie wyżej znalezione, a jedną trzecią z sumy nazwij „szerokością do tonażu”. Pomnóż długość do tonażu przez głębokość do tonażu i przez szerokość do tonażu, a całość podziel przez 49. Wynik będzie nośnością w tonach.
2) Dla jednostek do przewozu ładunków, czyli głównie statków handlowych – weź długość pokładu dolnego, od rowka w dziobnicy do rowka w tylnicy. Oblicz trzydzieści jeden trzydziestych dwóch tej długości i nazwij wynik „długością stępki do tonażu”. Do maksymalnej szerokości dodaj długość pokładu dolnego; weź z tej sumy trzy pięćdziesiąte piąte i nazwij ją „głębokością do tonażu”. Ustaw głębokość do tonażu na przystępkowym pasie poszycia wewnętrznego i na znalezionej wysokości odmierz szerokość kadłuba z poszyciem oraz następną szerokość, na wysokości dwóch trzecich pierwszej oraz kolejną, na jednej trzeciej odmierzonej wysokości. Dodaj teraz szerokość maksymalną okrętu i trzy wyżej znalezione, a jedną czwartą z sumy nazwij „szerokością do tonażu”. Pomnóż długość do tonażu przez głębokość do tonażu i przez szerokość do tonażu, a całość podziel przez 36 i dwie trzecie. Wynik będzie nośnością w tonach.
Obliczenie tonażu konstrukcyjnego metodą pospolitą, metodą Parkynsa oraz dokładne wyliczenie rzeczywistej nośności dwóch statków wschodnioindyjskich i dwóch węglowców pokazało, że wyniki Parkynsa odchylały się od prawdziwych wartości od zera do 8,3 %, zaś wyniki zwykłej metody od 33 do 36,5 %! Armatorom pomysły Parkynsa zdecydowanie się jednak nie spodobały – nie tylko bardzo komplikowały pomiary i trochę liczenie, ale PRZEDE WSZYSTKIM dawały dużo wyższe wyniki niż formuła tradycyjna, co oznaczało wyższe opłaty!

W 1819 r. w brytyjskim ustawodawstwie tonażowym po raz pierwszy zaznaczyły swoją obecność parowce. Ustawa Parlamentu dodała do Builders’ Measurement Rule zasadę odliczania od tonażu statku objętości przedziału maszynowego. Należało to zrobić przez proste zmniejszenie długości stępki we wzorze, o długość zajmowaną przez maszynownię.

Kiedy w latach 1830-tych na okrętach Royal Navy wprowadzono rufy eliptyczne, zniknęła główna poprzeczna belka rufowa, a wraz z nią możliwość odmierzania czegokolwiek w tym miejscu. Odtąd tylny pion „długości między pionami do pomiaru tonażu” wyznaczano na takich jednostkach przez rzutowanie w dół (prostopadle do krawędzi rowka w kilu) miejsca, gdzie wysokość górnego pokładu wojennych okrętów dwupokładowych, fregat, jednostek jednopokładowych i statków handlowych lub wysokość środkowego pokładu trójpokładowców, przecinała linię konchy rufowej. Wychylenie takiej eliptycznej rufy poza stępkę, odejmowane potem od owej „długości między pionami do pomiaru tonażu”, też musiało być wyliczane trochę inaczej niż na żaglowcach o tradycyjnej budowie. Przyjmowano więc 2,5 cala na każdą stopę wysokości przecięcia się linii konchy rufowej z tyłem głównej tylnicy nad rowkiem w kilu.

Teraz nadszedł czas na przyjrzenie się wyporności, której obliczanie zaczynało zdobywać uznanie przede wszystkim u konstruktorów okrętów wojennych.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Wydaje się, że pierwszym krajem, w którym zaczęto dość powszechnie wyznaczać wyporność (chociaż tylko w marynarce królewskiej), była Francja. Wg Jana Gletego, do połowy XVIII w. obliczanie tej wielkości utrwaliło się tam najwyraźniej jako standardowa procedura przy projektowaniu okrętów wojennych.
Definicja wyporności pełnej nie budziła w tamtych czasach wątpliwości. Zakładając (administracyjnie!) wysokość najniższej furty działowej nad wodą, ustalano największe zanurzenie dopuszczalne dla danego żaglowca, obliczano objętość wody wypieranej przez kadłub przy takim zanurzeniu i mnożono ją przez ciężar właściwy wody morskiej. To definiowało maksymalny możliwy ciężar okrętu, jego wyposażenia, artylerii, zapasów, ludzi, zwierząt pokładowych i wszelkich drobiazgów, łącznie z każdą parą butów, jak nieco złośliwie pisał służący w Royal Navy podczas epoki napoleońskiej Frederick Marryat. Gorzej było z innymi wypornościami, np. samego kadłuba. Tutaj wiele zależało od przyjętych założeń. Można było ją ustalać rzeczywiście tylko dla pustego kadłuba, ale z reguły brano pod uwagę co najmniej także kolumny masztów. Kiedy jednak chciano – na podstawie różnicy między wypornością pełną, a wypornością bezładunkową – poznać rzeczywistą nośność okrętu, czyli ciężar wszystkich rzeczy, które można było zabrać na pokład, budziły się wątpliwości, co należy zaliczyć do elementów permanentnie związanych z żaglowcem, czyli nie „zabieranych”. Poglądy na ten temat były różne i zmienne. NA OGÓŁ jednak definiowano wtedy ciężar własny okrętu jako sumę mas kadłuba, takielunku (w tym drzewc i olinowania zapasowego), wyposażenia (licząc w tym kotwice z całym osprzętem, pompy i łodzie). Natomiast ciężar artylerii z amunicją, załogi, niezbędnych zapasów i balastu dawał nośność. A jednak po wojnach napoleońskich kotwice ze swym osprzętem oraz łodzie często przerzucano do wyposażenia ruchomego, będącego już składnikiem nośności.
Z kolei opowieść o sposobie liczenia wyporności wygodnie jest sprząc z osobą wybitnego szwedzkiego konstruktora, Fredrika af Chapmana, ze względu na jego rolę w propagowaniu nowoczesnych zasad projektowania okrętów, chociaż nie był wcale prekursorem na tym polu, a Szwecja należała do wielu krajów, w których projektanci – jeśli chcieli – używali takiej metody pomiarowej (np. w Danii zaczęto liczyć wyporność już w latach 1730-tych, a Chapman wprowadził ten parametr do standardów szwedzkiej marynarki wojennej 30 lat później). Pod koniec XVIII w. wyporność obliczali już co najmniej konstruktorzy francuscy, duńscy, szwedzcy, angielscy, hiszpańscy, holenderscy, ale rzadko te wyliczenia miały charakter obligatoryjny.
Podstawowa trudność w matematycznym określeniu wyporności polega na potrzebie dokładnego wyznaczenia objętości bardzo skomplikowanej bryły, ograniczonej powierzchniami, których żadne zwykłe wzory nie opisują, na dodatek zmieniającymi się we wszystkich trzech kierunkach przestrzeni. Angielski matematyk, profesor Thomas Simpson, sławny w XVIII wieku, promował swoją metodę obliczania pola lub objętości nieregularnych powierzchni i brył. W 1750 r. do jego szkoły w Londynie zapisał się Fredrik Henrik af Chapman. Odtąd w swoich obliczeniach wyporności, środka pływalności, wysokości metacentrycznej itd., wszędzie tam, gdzie liczył powierzchnie lub objętości, posługiwał się przede wszystkim całkowaniem za pomocą numerycznej metody wg Reguły Simpsona. Jest to przybliżona metoda całkowania oparta na użyciu parametrów paraboli, stąd zwana czasami metodą paraboliczną. W czasach Chapmana reguła Simpsona była czymś nowatorskim, dobrze zarazem nadając się do całkowania tak złożonych kształtów, jak kadłub okrętu.
Wzór Simpsona, podany przez niego do wiadomości w 1743 r. (chociaż znany już wcześniej), stosowany był szeroko w technice jeszcze w wieku XX – jeśli zresztą brać mnie pod uwagę, stosowany jest nadal w XXI. Należy on do metod całkowania numerycznego, tzn. całkowania przybliżonego, często używanego w praktyce obliczeniowej, ponieważ nie każda całka da się wyrazić za pomocą funkcji elementarnych. Natomiast całkowanie numeryczne polega na zastąpieniu funkcji całkowanej jej odpowiednim przybliżeniem, efektywnie łatwo całkowalnym – np. sumami częściowymi rozwinięcia f(x) w szereg Taylora lub wielomianami interpolacyjnymi. (Mam nadzieję, że humaniści mi wybaczą, ale przy wyporności prawdziwego okrętu naprawdę nie da się pozostać w granicach matematyki ze szkoły podstawowej ). Ponieważ ta grupa metod liczenia całek jest właściwie obliczaniem pola powierzchni pod krzywą, weszła także do teorii wyznaczania pól figur geometrycznych, zwanej kwadraturą. Najważniejsza metoda numerycznego całkowania, prowadząca do stosunkowo prostych schematów rachunkowych, nosi nazwę kwadratury mechanicznej, a jej najistotniejszymi przypadkami są: wzór trapezów oraz wzór Simsona. Tym, którzy mieliby ochotę sami się pobawić w liczenie wyporności jednym z tych wzorów, polecam przeczytanie jakiegoś popularnego wstępu do równań różniczkowych zwyczajnych. Lecz w przypadku płaskich powierzchni idea jest jeszcze prostsza, aczkolwiek nie wiem, czy bez kredy i tablicy uda mi się to jasno wytłumaczyć – dzieli się pole pod krzywą na dużą liczbę równych (wzdłuż osi x), króciutkich odcinków, a górny brzeg każdego paska (czyli fragment tej nieregularnej krzywej) zastępuje kawałkiem prostej albo krzywej nam znanej. Wtedy każdy z tych paseczków ma pole w pełni policzalne, wystarczy je tylko zsumować. Profesor Simpson podzielił pole na PARZYSTĄ liczbę równych odcinków, potem - korzystając z równania dowolnej paraboli przechodzącej przez punkty o wyznaczonych współrzędnych - obliczył owe cząstkowe powierzchnie, ograniczając je od góry łukami paraboli, a następnie zsumował, otrzymując właśnie wzór Simpsona. Ma on stosunkowo prostą postać, lecz bez możliwości skorzystania w języku FOW z Microsoft Equation nie podejmuję się go napisać.
W przypadku liczenia objętości takich złożonych brył, jak kadłub XVIII-wiecznego żaglowca, sprawa się troszkę komplikuje, bowiem trzeba liczyć pola ograniczone wieloma wodnicami, a potem użyć całkowania także w płaszczyźnie prostopadłej (zgodnie z linią wręgów) – ale warto się napracować .
Obliczanie wyporności okrętów wojennych, na ogół w oparciu o wzór Simpsona, stało się ważnym składnikiem etapu projektowania. Jej wartość odnoszącą się do zanurzenia odpowiadającego założonej wysokości dolnej furty nad wodą nazywano rozmaicie, często wypornością konstrukcyjną, albo normalną. Wyporność dla zanurzenia „samego” kadłuba (ale – jak pokazałem wyżej, różnie definiowanego) zwano wypornością bezładunkową, a różnicę między nimi – nośnością konstrukcyjną. W przeciwieństwie do tonażu konstrukcyjnego były to wielkości prawdziwe, oparte na prawach fizyki. Trudno jednak ukryć, że żaglowiec niemal nigdy nie płynął z żadną z nich (nawet jeśli jakimś cudem wyruszył z portu idealnie zanurzony do założonej wodnicy, to wystarczyło codzienne zużywanie zapasów i wody do picia, by wartość ta ulegała zmianie). W rezultacie wiele marynarek wojennych lekceważyło ten parametr i wcale nie ujmowało go w specyfikacjach okrętów. W Royal Navy pojawił się oficjalnie dopiero w 1873, w Rosji, Portugalii i różnych państwach włoskich w ostatnich dekadach epoki żaglowców, w USA równie późno.
Nie należy jednak mylić oficjalnych list z praktyką konstrukcyjną. Projektanci brytyjscy i amerykańscy posługiwali się – jak inni – obliczeniami wyporności już bardzo wcześnie, nawet w stosunku do statków handlowych! Zależało im bowiem (oczywiście tylko niektórym) na skorzystaniu z najnowszych wtedy zdobyczy nauki dla lepszego projektowania swoich żaglowców dokładnie w tym samym stopniu, co w innych państwach. Nie zamieszczali wyników swoich obliczeń w dokumentach przeznaczonych dla odbiorców (Admiralicji, prywatnych armatorów), skoro ci nie byli nimi zainteresowani. Jednak w Wielkiej Brytanii światli konstruktorzy znali te zagadnienia i metody obliczeniowe już w drugiej połowie XVIII w., potem kładli na nie nacisk inżynierowie okrętowi wykształceni w nastawionej na teorię Szkole Architektury Okrętowej. Co prawda doświadczenie praktyczne projektantów brytyjskich było tak wielkie, że z reguły nawet bez większego wsparcia teoretycznego budowali żaglowce lepsze od powstających w innych krajach, ale to już odrębne zagadnienie.

Teraz można wrócić do problemów obliczania tonażu konstrukcyjnego, także w krajach dotąd przeze mnie prawie pomijanych, i zastanowić się, dlaczego armatorzy statków handlowych niczego nie chcieli słyszeć o obliczaniu wyporności lub nośności konstrukcyjnej.
Krzysztof Gerlach

[Grzechu]

(Mam nadzieję, że humaniści mi wybaczą, ale przy wyporności prawdziwego okrętu naprawdę nie da się pozostać w granicach matematyki ze szkoły podstawowej ).

Rozumiem, że się nie da...
I - w imieniu mam nadzieję wszystkich humanistów - wybaczam

Dodam jeszcze tylko, że dzięki jasności Pańskiego wywodu braki w wykształceniu nie przeszkadzają zbytnio w ogarnięciu całości zagadnienia.

Zresztą na prywatny użytek obmyśliłem na szybko metodę pomiaru płaskiej powierzchni o dowolnie skomplikowanym kształcie przy pomocy... wody.
Ale nie sądzę, aby ktokolwiek był nią zainteresowany

[Krzysztof Gerlach]

Wie Pan, przy pomocy wody to można zmierzyć od razu wyporność dowolnie skomplikowanej bryły zanurzonej do określonego poziomu. Buduje Pan w przyjętej skali dokładny model podwodnej części kadłuba, a potem przygotowuje basen (im mniejszy, tym lepiej, ale oczywiście mieszczący ten model). Najkorzystniej, jeśli basen jest idealnie prostopadłościenny. Nalewa Pan do niego wodę i zaznacza jej poziom. Następnie zaznacza się drugi, podniesiony poziom, po włożeniu i zanurzeniu modelu. Teraz wyporność objętościowa to po prostu objętość prostopadłościanu o długości i szerokości basenu, przemnożonych przez odległość między obu poziomami wody (a x b x c), której obliczenie nie przedstawia trudności dla nikogo. Wyporność ciężarowa wymaga jeszcze przemnożenia przez ciężar właściwy wody.
Tyle teoria. Niestety, w praktyce model musi być gigantyczny i bardzo kosztowny, a dokładność – po przejściu na podziałkę naturalną (1:1) – całej metody jest do d…
Domyślam się, że Pana pomysł liczenia pola powierzchni za pomocą wody ma w gruncie rzeczy podobne podstawy („rozlanie” objętości sprawdzonej w naczyniu mierniczym na badaną powierzchnię tak, by dało się zmierzyć wysokość, przez co pole wyjdzie z dzielenia) i podobne wady. Jeśli nie – ja tam jestem ciekaw na czym polega!
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Armatorzy oraz ustawodawcy zajmujący się statkami handlowymi uparcie trwali przy określaniu tonażu konstrukcyjnego (starając się tylko doskonalić metody obliczeniowe), długo po tym, jak nauczono się precyzyjnie obliczać prawdziwą wyporność pełną i bezładunkową, a co za tym idzie – prawdziwą nośność użyteczną, jako ich różnicę.
Przyczyn takiego stanu rzeczy było wiele. Po pierwsze, żmudne metody całkowania numerycznego nie nadawały się kompletnie do szybkiej weryfikacji przez urzędnika portowego, celnego itp. Pomijając już jego kwalifikacje matematyczne i czas do dyspozycji, wymagały znajomości szczegółowych planów żaglowca, co w przypadku obcych jednostek zawijających do portów danego państwa było przecież w ogóle nieosiągalne. Zresztą w tamtej epoce bardzo wiele statków (małych i bardzo małych) budowano ciągle w ogóle bez planów, w oparciu o doświadczenie. Nie mogło być mowy o tym, by każdy żaglowiec z towarami na sprzedaż czy w tranzycie wprowadzać do doku, dla przeprowadzenia szczegółowych pomiarów części dennej! Po drugie, o ile w marynarce wojennej administracja nakazywała, by w konkretnej klasie okrętów najniżej położone furty znajdowały się nad wodą na określonej wysokości, co determinowało zanurzenie pełne, w marynarce handlowej najczęściej brak było takiego wskaźnika. Póki statki cywilne miały wręgi bardzo zbliżone (z wyjątkiem denników) do tych używanych na okrętach bojowych, przekroczenie pewnej wartości zanurzenia (powyżej tzw. górnej wysokości szerokości) było mało prawdopodobne. Jednak już pod koniec XVIII w. zaczęły pojawiać się żaglowce towarowe o burtach bardzo wyprostowanych, prawie pionowych na całej wysokości (w rejonie śródokręcia, rzecz jasna), co w miarę upływu wieku XIX prowadziło do niemal prostopadłościennych pudełek. Oczywistą przyczyną były właśnie wzory tonażowe (taki kadłub miał znacznie większą prawdziwą pojemność, przy niezmienionym tonażu oficjalnym). Jeśli na dodatek formuła tonażowa posługiwała się połową szerokości zamiast rzeczywistą głębokością ładowni, te pudełka stawały się niebezpiecznie wysokie i wąskie. Można je było zanurzać prawie dowolnie, ponieważ w większości krajów ustawodawcy mieli kłopoty z określeniem bezpiecznej wartości wolnej burty. Przy każdej zmianie zanurzenia ten sam statek miał inną wyporność, więc jak należałoby obliczać opłaty od tej wielkości?! Brytyjscy autorzy zajmujący się tym zagadnieniem w pierwszej połowie XIX w. podkreślali, że obliczanie rzeczywistej nośności (w jednostkach ciężaru) z odejmowania wyporności jest niepraktyczne lub bardzo trudne do szerszego stosowania, m.in. dlatego, że dla statków marynarki handlowej wodnica bezładunkowa jest rzadko znana, a wodnicy maksymalnej na ogół w ogóle nikt nie określa. Z czasem na burtach jednostek towarowych miały pojawić się znaki Plimsolla określające bezpieczne granice zanurzenia, ale do tego wiodła jeszcze bardzo długa droga. Także Chapman, szeroko wykorzystujący metodę paraboliczną Simpsona do projektowania szwedzkich okrętów wojennych, uważał ją za zbyt trudną, czasochłonną i niepraktyczną do wprzęgnięcia w oficjalną charakterystykę statków handlowych, proponując zamiast niej własne udoskonalenie obliczania tonażu, do którego wrócę. Po trzecie, armatorzy twierdzili, że w tamtej epoce większość przewożonych morzem towarów należała do lekkich, zapełniających ładownie na długo przed osiągnięciem zanurzenia charakterystycznego dla nośności maksymalnej. Dlatego znacznie bardziej interesowała ich pojemność wnętrza, niż nośność ciężarowa (widać tu pewien powrót do poglądów z XVI wieku!). Po czwarte, ideą formuł tonażowych było proste uzyskanie liczb, na podstawie których będzie się bez krzywdzenia nikogo obliczać wszelkie stosowne opłaty, a nie dojście do jakiejś „abstrakcyjnej” prawdy fizycznej.
Szwecja może służyć jako dobry przykład krajów, w których tonaż konstrukcyjny wyrażano w łasztach. W połowie XVIII w. zdolność ładunkową wyliczano tu przez mierzenie długości pokładu między dziobnicą a tylnicą, największej szerokości pomiędzy potnicami i głębokości na śródokręciu od dolnej strony pokładu do wewnętrznej powierzchni stępki – iloczyn tych wielkości dzielono przez 200. Wynik dawał umowną wartość nośności całkowitej w szwedzkich łasztach okrętowych, wtedy po około 2450 kg, a pięć szóstych z niej przyjmowano za ładowność. Inspektor tonażowy miał prawo odjąć mały ułamek wartości, jeśli statek nosił działa albo gdy miał wyjątkowo smukłe linie.
Fredrik Chapman nie był większym zwolennikiem szwedzkiej metody mierzenia tonażu niż brytyjskiej reguły Builders’ Measurement. Postulował określanie zdolności ładunkowej na podstawie nośności zbliżonej do prawdziwej. Zakładał obliczanie objętości zawartej między wodnicą ładunkową a bezładunkową (przy kompletnym wyposażeniu statku), jednak dla uproszczenia tylko jako iloczyn odległości między tymi wodnicami przez długość od dziobnicy do tylnicy na najwyższym pasie poszycia i przez szerokość z poszyciem, a całość dzielił przez 110 dla statków o pełnych liniach, przez 115 dla statków smukłych oraz przez 105 w wypadku „fluit”, tj. jednostek o bardzo pełnej wodnicy ładunkowej. Przyznawał przy tym, że wyniki będą bardzo zgrubne. Proponował jednak także inną, dość skomplikowaną metodę obliczania pojemności ładowni: pomiarów należało dokonywać w trzech miejscach, a mianowicie zdejmować po trzy wartości szerokości parę stóp w tył od fokmasztu, na wysokości bezanmasztu i w środku pomiędzy tymi przekrojami. Owe trzy szerokości miały znajdować się: jedna bezpośrednio pod pokładem, druga na dnie ładowni ponad stałym balastem, a trzecia w połowie odległości między poprzednimi. Następnie wyliczał powierzchnię każdego przekroju zgodnie ze wzorem na pole dwóch trapezów. Tym samym sposobem obliczał objętość kadłuba między dwoma skrajnym przekrojami, zaś objętość brył na zewnątrz tych przekrojów przybliżał paraboloidami i dodawał do poprzedniego wyniku. Miało to zatem być coś w rodzaju kompromisu między prostotą tradycyjnego wzoru tonażowego, a dokładnością całkowania numerycznego wg wzoru Simpsona, i w rezultacie – jak większość kompromisów – nie zadowoliło nikogo.
Także w XVIII-wiecznej Francji charakterystyczna była dwoistość wyznaczania nośności ciężarowej i wyporności (z reguły pełnej, ale często też „pustego” kadłuba, czyli do „wodnicy po zwodowaniu” oraz kadłuba z wyposażeniem stałym, czyli do „wodnicy bezładunkowej”) dla okrętów wojennych, a równocześnie tonażu konstrukcyjnego (i czasem pojemności zbliżonej do prawdziwej) dla jednostek handlowych i korsarskich. Ta dwoistość rzutowała też na odmienność sposobów zdejmowania głównych wymiarów żaglowców. W drugiej połowie tamtego stulecia konstruktorzy z marynarki wojennej z reguły wyznaczali długość nadal od przedniej strony dziobnicy (ponieważ na okrętach francuskich z tego okresu dziobnica była w swojej górnej partii najczęściej całkiem pionowa, nie potrzebowano się kłopotać jej pochyleniem) do tylnej powierzchni tylnicy. Przedni i tylny pion wykreślano na takich wysokościach, gdzie przedłużenie linii dolnych parapetów furt dolnego pokładu przecinało odpowiednio przednią krawędź dziobnicy i tylną krawędź tylnicy, czyli zupełnie inaczej niż przy „długości do tonażu” przyjmowanej na statkach handlowych. Na oryginalnych planach z końca XVIII wieku francuscy konstruktorzy czasami zastępowali (lub – rzadziej – uzupełniali) powyższą wielkość długością dolnego pokładu, braną od wewnętrznej powierzchni dziobnicy na wysokości tego pokładu, do wewnętrznej powierzchni tylnicy, w miejscu przecięcia się jej z dolnym pokładem, ewentualnie odliczając nawet szerokości rowków na poszycie. Natomiast szerokość maksymalna była prawie powszechnie uważana we Francji za maksymalną szerokość głównego wręgu, BEZ poszycia.
W 1778 opublikowano w Szwecji „Rozporządzenie królewskie w sprawie pomiaru statków”, ciekawe z uwagi na swoją szczegółowość, pokazującą brak przystawania średniowiecznych bez mała wzorów do burzliwego rozwoju konstrukcji żaglowców handlowych pod koniec XVIII stulecia. Razem z podsumowaniem głównych wad dotychczasowych formuł, na przykładzie zarzutów wysuwanych pod adresem najbardziej znanej i najszerzej stosowanej z nich – czyli Builder’s Old Measurement – pozwoli ono, w następnym poście, zrozumieć podłoże pojawienia się w XIX w. nowocześniejszych metod określania tonażu konstrukcyjnego.
Krzysztof Gerlach

[Grzechu]

Wie Pan, przy pomocy wody to można zmierzyć od razu wyporność dowolnie skomplikowanej bryły zanurzonej do określonego poziomu. (...)

Hi hi...
Panie Krzysztofie, tyle to nawet ja wiem
Archimedes itp. w głowie mi został.

Domyślam się, że Pana pomysł liczenia pola powierzchni za pomocą wody ma w gruncie rzeczy podobne podstawy (...)

No i z patentu nici...
Prawie dokładnie - tyle że moja wymyślona (słowo daję - nigdy o tym wcześniej nie słyszałem) 'wersja' miałaby działać w odwrotny, i przez to nawet bardziej skomplikowany, sposób. Czyli najpierw nalanie wody na powierzchnię do ściśle określonej wysokości, a następnie zlanie jej do naczynia i dokonanie stosownych wyliczeń.
O trudach i problemach związanych z takim wyliczaniem naturalnie nie ma co wspominać. Ale tak to już jest, że jak komuś brakuje coś w głowie, to musi się fizycznie napracować - a i tak od wysiłku umysłowego do końca nie ucieknie

Kończę więc 'lać wodę' i czekam z niecierpliwością na ciąg dalszy Pańskich opowieści.

[Krzysztof Gerlach]

Wg rozporządzenia króla Szwecji z 1778 r., wszystkie wymiary statków miały być określane w stopach szwedzkich, a ładowność w łasztach po 18 żelaznych szyf-funtów, z których każdy liczył 320 szwedzkich funtów. Długość nakazywano mierzyć na wysokości wodnicy przy pełnym załadowaniu, od przedniej strony rowka w dziobnicy, do tylnej strony rowka w tylnicy. Szerokość miała być bez poszycia, przy głównym pasie wzmocnionym. Wysokość mierzono odtąd od powierzchni wody (przy całkowicie pustych ładowniach) do miejsca oznaczającego, jak daleko można statek zanurzyć, by jeszcze pływał bezpiecznie. Te trzy wymiary należało przemnożyć przez siebie, a wynik podzielić przez 112 dla jednostek o normalnych kształtach, ani bardzo pękatych, ani bardzo ostrych przy dziobnicy i tylnicy; dla statków ostrzejszych dzielnik musiał być większy, dla pełniejszych – mniejszy, co uwzględniono w szczegółowych dyspozycjach. Jeśli niezbędne zapasy, woda, drewno i wyposażenie rejsowe nie znajdowałyby się na statku podczas pomiaru („a ich masa nie należy naprawdę do ładowności”), tę wielkość trzeba określać przez odejmowanie ich wartości, w sposób następujący: dla statków 350-łasztowych odejmuje się 11 łasztów, dla 300-łasztowych 9 łasztów, dla 250-łasztowych 8 łasztów, dla 200-tonowych 6 łasztów, dla 150-tonowych 5 łasztów, dla 100-tonowych 3 łaszty, dla 80-tonowych 2 łaszty, dla 60-tonowych 1 łaszt, dla 40-tonowych 2/3 łasztu. Dalej rozporządzenie przewidywało jeszcze podobne odejmowania na brak podczas mierzenia lin kotwicznych odpowiedniej grubości, kotwic, żagli, dział i ich wyposażenia. Omawia też kwestię balastu konkludując, że najlepiej mierzyć statek przed załadowaniem balastu. W szczegółowych zaleceniach dla mierniczych stwierdza ponadto, że w szwedzkich portach masa stopy sześciennej wody morskiej wynosi z grubsza 62 szwedzkie funty. Dla niemieckich galiotów i galeasów, niektórych jachtów z Dassar i angielskich węglowców, czyli jednostek z długo utrzymywaną [od śródokręcia ku krańcom] maksymalną szerokością, bardzo pełnych przy dziobie i rufie, dzielnik do znajdowania tonażu należy przyjmować następująco: dla liczenia całej objętości między wymienionymi wodnicami – 108; przy liczeniu tylko blisko wodnicy ładunkowej – 99; przy liczeniu blisko wodnicy bezładunkowej – 114. Analogiczne wartości dzielnika dla angielskich barków, katów i podobnie pełnych żaglowców powinny wynosić odpowiednio: 110, 100, 117. Dla jednostek przeciętnych, jak statki żeglugi śródziemnomorskiej, zwłaszcza duże: 112, 101, 120. Dla jednostek z nieco ostrzejszymi liniami i jachtów: 115, 102, 124. Dla statków ostrzejszych: 118, 103, 128. Dla jednostek o bardzo ostrych liniach, jak szwedzkie brygantyny i szkunery: 122, 104, 133.
Mamy zatem niby to zastosowanie niezmiennej od wieków metody mnożenia trzech głównych wymiarów żaglowca i dzielenia przez ustalony współczynnik, ale liczba różnych dzielników (w tym samym rozporządzeniu) wynosi 18 (!!!), a dodatkowo uwzględniono przynajmniej 9 innych „poprawek”.
W Wielkiej Brytanii (i krajach na niej się wzorujących, jak USA) liczenie tonażu konstrukcyjnego metodą Builders’ Measurement, czyli King’s Rule albo Common Rule, było tak popularne, trwałe i szeroko stosowane nie bez ważnych powodów. Chodziło nie tylko o prostotę i szybkość, ale także o absolutną jednoznaczność wszystkich wymiarów (oczywiście w danym momencie historycznym). Tu nie było zmiennego zanurzenia, zmieniającej się długości na linii wodnej, czy zmieniającej się szerokości na wodnicy, jak w niektórych innych regułach lub w nowoczesnych metodach pomiaru wyporności i nośności ciężarowej. Tym niemniej już pod koniec XVIII w. publikowano teksty eksponujące wady brytyjskiego wzoru tonażowego, a w miarę upływu XIX stulecia ta krytyka rozlegała się coraz silniej. Argumenty można zbiorczo zestawić mniej więcej w następujący sposób:
- B.M. dobrze się nadawał do określania tonażu typowych tępo-dziobych, pełno-kadłubowych żaglowców drewnianych, ale źle dla dłuższych, smuklejszych jednostek, jak zwłaszcza późniejsze żelazne; kiedy był stosowany przez szkutników znad Tamizy do ich własnych statków, wszystkich bardzo podobnych w kształtach i budowie, dawał dobry szacunek zdolności ładunkowej tych żaglowców. Sprawa przybrała zupełnie inny obrót, gdy zaczęła się konkurencja innych portów brytyjskich. Już Bushnell w 1678 r. podkreślał, że metoda liczenia tonażu znad Tamizy nigdy nie daje prawdziwej zdolności statku do zabierania ładunku, gdyż jedne żaglowce są pełniejsze od innych, oraz jedne zbudowane z cięższymi kadłubami, inne z lżejszymi.
- Za pomocą tej formuły wszystkie jednostki – bez względu na to, czy ich kadłuby są maksymalnie pełne, czy maksymalnie ostre – stwarzają wrażenie posiadania tej samej nośności czy pojemności, jeśli tylko ich długość stępki i maksymalna szerokość są identyczne. W ten sposób kuter o najostrzejszych liniach może rzekomo nieść taki sam ładunek jak najbardziej brzuchaty statek handlowy o tej samej długości i szerokości maksymalnej. Metoda ta jest, oczywiście, zdecydowanie sprzeczna z zasadami zmierzającymi do poprawy szybkości; bowiem żaglowiec maksymalnie wąski w górnej partii, a najszerszy i najgłębszy w dolnej, będzie miał wyliczony tonaż mniejszy w proporcji do rzeczywistej pojemności – dokładnie odwrotnie w stosunku do budowy niezbędnej do żeglowania z dużą prędkością.
-To prawidło było jawnie absurdalne wobec pomijania GŁĘBOKOŚCI, dzięki czemu dwa żaglowce o tej samej długości i szerokości, ale jeden np. z dwukrotnie większą głębokością, miały prawie ten sam tonaż nominalny, a nawet statek o większej głębokości miał NIECO NIŻSZY (!) oficjalny tonaż z uwagi na większą wysokość głównej poprzecznej belki rufowej nad krawędzią rowka kilu, co skutkowało większym odjemnikiem przy określaniu „długości stępki do tonażu”, a zatem krótszą ową długością. Ta zasada produkowała statki handlowe o kształtach głębokich pudeł prostopadłościennych, z końcówkami zaokrąglonymi dla sterowności, i okropnymi liniami kadłuba. (Oczywiście pamiętamy, że zastąpienie w XVIII wieku w najpopularniejszym wzorze pierwotnie branej głębokości przez połowę szerokości nie było spowodowane głupotą. Chodziło o uniknięcie kłopotów z pomiarem głębokości wnętrza na statku wypełnionym ładunkiem, czyli na obcym żaglowcu wpływającym do portu, gdzie należało obłożyć go opłatami i podatkami, bez znajomości planów, projektu i danych technicznych).

Wielu uważało, że Builders’ Old Measurement Rule wywarła fatalny wpływ na cywilne budownictwo okrętowe w Anglii i Szkocji. Oczywiście próbowano budować tak duże statki jak to tylko możliwe, przy najmniejszym tonażu pomiarowym. W tym celu żaglowce były po pierwsze bardziej pękate (pod i nad linią maksymalnej szerokości), a po drugie ich głębokość stale się powiększała w proporcji do szerokości. Zamiast utrzymywać stosunek szerokości do głębokości na poziomie 2:1, na jakim oparto formułę przy jej tworzeniu, głębokość powiększano nawet do 70 procent szerokości, podczas gdy praktyka dowiodła później na żelaznych żaglowcach, że głębokość ładowni nie powinna przekraczać 61 procent szerokości. Do 1835 r. statki stawały się coraz bardziej niestateczne. We wczesnej fazie XIX stulecia budowano bardzo złe, pełne, wąskie i głębokie jednostki, przeważnie o wielkiej długości. Wiele statków ulegało katastrofom i niezadowolenie z systemu mierzenia tonażu stale narastało.

W brytyjskiej marynarce handlowej szybciej niż w wojennej zniecierpliwiono się bardzo słabą adekwatnością tonażu BM do rzeczywistej nośności statku i ekonomicznym dopingiem do budowania złych, niebezpiecznych jednostek. Już w 1821 r. rząd brytyjski mianował Komisję do rewizji Ustawy. Komisja raportowała, że sugerowane jest mierzenie wielkości pomiędzy wodnicą bezładunkową i ładunkową, ale Komisja nie sądzi, by była to propozycja praktyczna. Zamiast tego proponuje więc mierzenie statków od wewnątrz; w tym celu zalecała zdejmowanie szerokości w 5 miejscach i głębokości w dwóch miejscach. Wartość średniej szerokości i średniej głębokości mnożona przez długość i dzielona przez 112 dawałaby, w intencji Komisji, taki sam tonaż jak wyliczany starą metodą, tylko dużo dokładniej.

Następstwom prac tej i kolejnych komisji przyjrzymy się już w dalszych postach.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

W Wielkiej Brytanii propozycji Komisji z 1821 r. nie przyjęto i w 1831 r. Admiralicja powołała nową. Ta Komisja Królewska zabrała się do problemu z innego punktu widzenia niż poprzednia. Zamiast kłaść nacisk na opracowanie metody, która nie przyniosłaby zmian w wynikach liczenia tonażu, postanowiono szukać dobrego, nowego rozwiązania ostatecznego. Jednak Komisja powtórzyła ważną konkluzję poprzedniej, że POMIAR TONAŻU KONSTRUKCYJNEGO NIE POWINIEN OPIERAĆ SIĘ NA ZDOLNOŚCI ŁADUNKOWEJ, jak dotąd od dziesięcioleci przyjmowano, LECZ NA POJEMNOŚCI WEWNĘTRZNEJ. Oznaczało to powrót do pryncypiów najstarszego systemu ze wszystkich, bazującego na ładunku określonej liczby beczek wina. Komisja wyraziła dążenie do sytuacji, by tonaż wyrażał jak najdokładniej zdolność zarobkową statku. Przestrzeń wewnętrzną zamierzano wyliczać za pomocą najmniejszej liczby pomiarów dających jednak wystarczająco dokładną wartość objętości. Natomiast przeliczniki miały być tak dobrane, by dały tylko PRZECIĘTNĄ wartość tonażu taką samą jak wg starej reguły. W piątym i szóstym roku panowania Wilhelma IV, czyli na przełomie 1835 i 1836 roku, wprowadzono w Wielkiej Brytanii metodę zwaną NEW MEASUREMENT, lub „metodą Parlamentu”. Opublikowano ją 9.09.1835 jako “An act to regulate the Admeasurement of the Tonnage and Burthen of the Merchant Shipping of the United Kingdom”. Nowy sposób miał uniemożliwiać oszustwa tonażowe możliwe przy starej formule oraz zniechęcać do budowy jednostek o złej dzielności morskiej, które tamta prowokowała, czyli skłaniać teraz do lepszego projektowania statków. Odtąd starą metodę przechrzczono dla odróżnienia na B.O.M., czyli Builders’ OLD Measurement.

Nową metodę obliczania tonażu konstrukcyjnego angielskich STATKÓW HANDLOWYCH można streścić następująco:
a) Podziel długość górnego pokładu (czyli górną część ładowni przeznaczonej do przechowywania ładunku, na wysokości górnego pokładu) pomiędzy tylną stroną dziobnicy a przednią stroną tylnicy na sześć równych odcinków. (Wystającego w tył poza tylnicę kosza rufowego nie brano pod uwagę, nawet jeśli tam kończył się górny pokład).
b) Wylicz „głębokości dla tonażu” w ten sposób, że
na ustalonych w punkcie a) najbardziej dziobowym, środkowym i najbardziej rufowym przekroju zmierz w stopach i dziesiątych częściach stopy głębokość od dolnej powierzchni górnego pokładu do wewnętrznej krawędzi wewnętrznego poszycia przy nadstępce czyli do pasa przystępkowego. Uzyskane tak wymiary należy nazwać „głębokościami”. W przypadku załamania na górnym pokładzie (uskoku wysokości na tym pokładzie), albo gdy pokład ten nie rozciąga się od dziobu do rufy, głębokość należy liczyć od linii przeciągniętej wzdłużnie jako kontynuacji tego pokładu.
c) Uzyskaj „szerokości dla tonażu” w ten sposób, że
podziel każdą z tych trzech głębokości (tzn. w każdym z trzech wspomnianych przekrojów) na 5 równych odcinków i zmierz wewnętrzne szerokości ładowni (kadłuba statku) w każdym z następująco określonych punktów: 1/5 i 4/5 od górnego pokładu dla przedniej i tylnej z głębokości; 2/5 i 4/5 od górnego pokładu dla głębokości środkowej.
d) Wyznacz „długość do tonażu” w ten sposób, że na wysokości środka głębokości na środkowym przekroju, na linii równoległej do górnego pokładu, odmierz długość od tylnej strony dziobnicy do przedniej strony tylnicy.
e) Oblicz „sumę głębokości do tonażu” w ten sposób, że
do podwójnej wartości głębokości na środkowym przekroju dodaj przednią i tylną głębokość.
f) Oblicz „sumę szerokości do tonażu” w ten sposób, że
dodaj do siebie dolną i górną szerokość z przekroju przedniego (czyli zdjętą na 1/5 i 4/5 głębokości tego przekroju licząc od górnego pokładu), trzy górne szerokości oraz dolną szerokość z przekroju środkowego (czyli zdjęte na 2/5 i 4/5 głębokości tego przekroju licząc od górnego pokładu), a także górną i dwie wartości dolnej szerokości z przekroju tylnego (czyli zdjęte na 1/5 i 4/5 głębokości tego przekroju licząc od górnego pokładu).
g) W KOŃCU pomnóż „sumę szerokości do tonażu” przez „sumę głębokości do tonażu”, a całość przez „długość do tonażu”, oraz podziel wynik przez 3500, co da liczbę ton rejestrowych według BUILDERS’ NEW MEASUREMENT. (Dzielnik 3500 był używany w konsekwencji dodawania i mnożenia różnych wartości szerokości i głębokości, ale wyliczono go na tej podstawie, że 92,4 stopy sześciennej ładunku odpowiadało jednej tonie rejestrowej).

Tak naprawdę to wcale nie był jeszcze koniec, ponieważ dochodziły rozmaite uzupełnienia. A mianowicie:
Jeśli statek ma rufówkę czy półpokład, albo załamanie (stopień) górnego pokładu, zmierz wewnątrz średnią długość, szerokość i wysokość każdej z takich części, jaka mieści się między grodziami; przemnóż przez siebie te trzy wymiary i podziel wynik prze 92,4, co da liczbę ton, jaką należy dodać do wyliczonej wcześniej dla reszty kadłuba.
W celu otrzymania tonażu statków otwartych głębokość powinna być liczona od górnej krawędzi górnego pasa poszycia.
Jeśli będziemy określać tonaż parowca, trzeba od wartości całkowitej odjąć objętość zajmowaną przez maszynownię i dopiero resztę można uważać za prawdziwy tonaż rejestrowy jednostki. Tonaż zajmowany przez maszynownię powinien być wyznaczony w następujący sposób: zmierz wewnętrzną długość przedziału maszynowego w stopach i dziesiątych częściach stopy od najprzedniejszej do umieszczonej najbardziej z tyłu grodzi, potem pomnóż tę długość przez głębokość jednostki na opisanym wcześniej środkowym przekroju, następnie pomnóż przez wewnętrzną szerokość na tym samym przekroju, na dwóch piątych głębokości od pokładu (jak wcześniej opisano) [jeśli maszynownia nie była na śródokręciu brano po prostu trzy średnie główne wymiary przedziału maszynowego], a w końcu podziel wynik przez 92,4, co w efekcie da liczbę ton jaką trzeba odjąć od tonażu, by uwzględnić przestrzeń zajmowaną przez siłownię.

Proszę zwrócić uwagę na pozornie dziwaczne dodawanie owych szerokości i głębokości, z które pewne wartości należy brać raz, inne po dwa, a niektóre po trzy razy! Otóż dość podobnie (nie tak samo) przedstawiają się współczynniki przy wyrazach wzoru Simpsona. Sądzę więc, że chodziło o swego rodzaju odległe przybliżenie całkowanie numerycznego.

Aby nie było wszystko takie proste , w latach panowania Wilhelma IV (1830-1837) w książkach rejestrowych wykazywano jeszcze inny tonaż, zwany rejestrowym i też określany w tonach rejestrowych, ale obliczany z zupełnie innego wzoru, a mianowicie długość x szerokość x głębokość, a wynik podzielony przez 130, gdzie długość mierzono pod pokładem od tylnej strony dziobnicy do przedniej strony tylnicy, szerokość przy górnym pokładzie między wewnętrznymi stronami poszycia pod pokładem, zaś głębokość od spodu górnego pokładu do dna studzienki pompy zęzowej.

Royal Navy pozostała przy metodzie BOM aż do 1872 r., ale czyniono przymiarki do New Measurement z 1835. W połowie XIX w. zauważono na przykład, że bocznokołowa fregata Furious, zwodowana 26.08.1850, miała tonaż liczony wg starej metody 1282 tony, a pojemność całkowitą wg nowej 1365 ton, od czego należało odjąć 561 ton na siłownię, co dawało 804 tony i zdecydowanie bardziej odpowiadało rzeczywistości. Jednak propozycja przejścia na nowy system nie została zaakceptowana, ponieważ dla okrętów wojennych ważniejsze były i tak wyporność oraz nośność ciężarowa, a w sytuacji, gdy żadna z metod liczenia tonażu konstrukcyjnego nie dawała prawdziwej odpowiedzi względem tych dwóch kluczowych parametrów, stara była przynajmniej nieporównanie prostsza.

O tym, jakie skutki praktyczne przyniosła nowa metoda mierzenia tonażu konstrukcyjnego, w następnym „odcinku”.
Krzysztof Gerlach

[Krzysztof Gerlach]

Około połowy XIX w. w stosunku do brytyjskich statków handlowych obliczano tonaż konstrukcyjny zarówno wg nowej metody pomiaru jak starej. Charakterystyczne jest podawanie dla prawie każdej jednostki pływającej dwóch wartości w wielu spisach i rejestrach.
Niestety, metoda z 1835/1836 r. nie spełniła pokładanych w niej nadziei, a przynajmniej nie wszystkich. Od początku obawiano się, aby szczególny wybór miejsc zdejmowania pomiarów szerokości nie doprowadził w przyszłości do wykształcenia niepożądanych kształtów kadłubów. Ponadto zbyt mała wartość dzielnika była postrzegana jako poważna wada metody, gdyż wg nowej reguły jednostki były średnio o około 7 procent większe niż wg dawnej, co nie sprzyjało armatorom. Nie udało się uniknąć stosowania przez konstruktorów wszelkiego rodzaju podstępów, by obejść Ustawę – niektórzy potrafili budować statki nawet o 15 procent większe od nominalnego tonażu.
Na przykład firma Alexander Hall & Sons z Aberdeen odkryła, że istnieją sposoby na redukowanie wartości nowego tonażu w kadłubach kliprowego typu, które opracowali, i że dzięki takim środkom można uzyskać NIŻSZĄ wartość tonażu mierzonego nową metodą niż starą. W dokumencie wydanym w 1845, zestawiającym starą formę kadłuba z ich nowymi propozycjami, znajdował się diagram i opis pokazujący, że przez kliprowe wychylanie w przód dziobnicy odpowiednia długość pokładu, która była jednym z wymiarów wchodzących w skład wyliczania tonażu, zwiększała się tak bardzo, że dwie z powierzchni przekroju poprzecznego przesuwały się bliżej dziobu i rufy. Oczywiście w tych miejscach kadłub musiał być znacznie smuklejszy, więc powierzchnie przekrojów poprzecznych wypadały dużo mniejsze, co wpływało na obniżenie wartości obliczanego tonażu. Dawało to absurdalną sytuację, kiedy można było REDUKOWAĆ TONAŻ PRZEZ POWIĘKSZANIE DŁUGOŚCI jednostki! Ta luka w prawie tonażowym z 1836 została skorygowana dopiero przez system Moorsoma w 1854. Klipry z Aberdeen z wczesnych lat 1850-tych konstruowano ciągle pod silnym wpływem owej niedoróbki ustawowej. W latach 1836-1854 rozmaite opłaty i obciążenia bazowały już na „nowych tonach”, więc sprytne sposoby redukowania tonażu obliczeniowego cieszyły się popularnością wśród wielu armatorów.

Powodowało to jednak kontrowersje i w rezultacie, na życzenie Ministerstwa Handlu, Admiralicja brytyjska powołała w 1849 r. następną komisję (być może rzeczywiście pod przewodnictwem Moorsoma, jak twierdzi Kemp i powtarza chyba za nim Wikipedia, chociaż ignorują ten fakt biografie owego oficera, w 1849 nie będącego na dodatek wcale admirałem, lecz przede wszystkim taką, w której sekretarzem był George Moorsom, architekt okrętowy, absolwent działającej w latach 1810-1832 Royal Admiralty School of Naval Architecture w Portsmouth, o którym Kemp nic nie wie, chociaż to on był naprawdę twórcą systemu przypisywanego przez tego autora - błędnie - admirałowi) dla rekomendowania nowych, jeszcze lepszych zasad określania tonażu statków. W 1850 r. Komisja zaproponowała mierzenie ZEWNĘTRZNEJ objętości jednostek, z wliczaniem rufówki, dziobówki i innych nadbudówek, ale Parlament nie zgodził się z tą propozycją, gdyż zdaniem armatorów trzy czwarte przewożonych wówczas towarów należało do lekkich, więc jedynym obiektywnym kryterium musiała pozostać pojemność wewnętrzna. Wówczas George Moorsom (inżynier okrętowy i sekretarz byłej komisji, a nie żaden admirał) zaproponował własną formułę, bazującą na wewnętrznej pojemności jak ta z 1835/6, lecz z dużo bardziej wyszukanymi sposobami na wyznaczenie jej prawidłowej wartości, przy czym wynik miano by dzielić przez 100, by otrzymać tzw. tonaż brutto (gross tonnage). Ponieważ jednak wyznaczana tak wartość tonażu bardzo słabo wiązała się z rzeczywistą pojemnością ładunkową (obliczana była dla całkowitej przestrzeni kadłuba pod górnym pokładem, bez poprawek na pomieszczenia załogowe, własne zapasy okrętowe, bunkry paliwowe, maszynownię itp.), określano też w ten sam sposób tonaż netto (net tonnage). Obie wartości były potem znane jako TONAŻ REJESTROWY, gdyż po zatwierdzeniu metody, to właśnie je wpisywano do certyfikatu rejestracyjnego. Oczywiście, z uwagi zarówno na sposób pomiaru jak przetwarzanie wyniku, tonaż konstrukcyjny wrócił w ten sposób do XV-wiecznej tożsamości z pojemnością.
Ponieważ polska terminologia morska, kształtująca się tak naprawdę dopiero w XX wieku, „odziedziczyła” go już w tej postaci, więc u nas – logicznie i prawidłowo – wybrano rodzime słowo POJEMNOŚĆ. Niestety, to również jest powodem, dla którego wielu inteligentnych skądinąd ludzi ma wielkie kłopoty ze zrozumieniem, że historyczny TONAŻ KONSTRUKCYJNY jest wielkością samą w sobie, przechodził własne koleje losu i przez większą część historii nie był ani pojemnością, ani nośnością, ani ładownością (o wyporności nawet nie wspomnę, by nie podnosić sobie ciśnienia), więc jego ignorowanie lub utożsamianie na siłę z wielkościami, z którymi się nie pokrywał, wprowadza czytelników w błąd.

Metoda nazwana SYSTEMEM MOORSOMA nie weszła oczywiście w życie w 1849 r., jak kolejny raz myli się Kemp, tylko została zaakceptowana przez budowniczych okrętów, armatorów i członków byłej Komisji z 1849 r., a w rezultacie włączona do brytyjskiego Merchant Shipping Act z 1854 r. jako tzw. Prawo Tonażowe. Z małymi modyfikacjami (przede wszystkim rozmaitymi dodatkami) używana była przez ponad 100 lat (nie orientuję się w ustaleniach współczesnych) względem statków handlowych niemal na całym świecie, pozostając w tej dziedzinie NAJWAŻNIEJSZĄ I NAJDONIOŚLEJSZĄ regulacją w historii.

Dla jej scharakteryzowania muszę więc wziąć głęboki oddech, zwłaszcza że nie jest to metoda łatwa do opisu szczegółowego, a tylko taki może być w tym przypadku konkretny.
Krzysztof Gerlach

[Maciej3]

Jak czytam te kolejne formuły to nie mogę oprzeć się wrażeniu, że człowiek ma nieprawdopodobnie rozbudowane zdolności komplikowania rzeczy prostych. Ile prostsze i szybsze było ( tak jak Pan to opisał ileś postów temu ) po prostu zaufanie załodze wpływającej jednostki, że przewozi tyle to a tyle śledzi i naliczenie od tego podatku i kropka.
Wbrew wielu krytykantom uważam, że taki system mógł spokojnie działać i to bardzo sprawnie ( to że działał, to wiem z Pańskiego wpisu, chodzi mi o to, że przekrętów wcale nie musiało być dużo ).
Z własnego doświadczenia wiem, że nadmierna kontrola powoduje opór wśród kontrolowanych a obdarzenie ludzi zaufaniem często bardzo procentuje i często odbiera chęć robienia przekrętów ( bo co to za radość oszukać jak można? ). Jeśli pominiemy jednostki całkowicie zdeprawowane, to przekrętów, w takim systemie opartym na zaufaniu, może być mniej niż przy wielu kontrolach. A jak mamy kontrole to zaraz musimy mieć kontrole kontroli ( no bo od czego są łapówki? ) potem kontrole kontroli kontroli, potem kontrole wyższego rzędu itd. W efekcie koszty kontroli mogą przekroczyć zyski z udaremnienia "przemytu" a jednocześnie deprawujemy ludzi. A tak to co jakiś czas ktoś coś tam oszuka ( trudno, mamy to wpisane w koszty ) a całość się całkiem nieźle kręci.
Ale mniejsza, bo odbiegam mocno od tematu, czekam na następne wpisy.

pozdrawiam

Maciej Chodnicki

[Krzysztof Gerlach]

Zgadzam się z Panem, gdy chodzi o wielkość (objętość, ciężar, ilość sztuk) towarów rzeczywiście przewożonych. Wiadomo, że główne „przekręty” nie polegają na tym, że transportuje się 201 traktorów zamiast 200, tylko że w jednym z kontenerów (umownie – nie mam pojęcia jak wozi się traktory) jest marihuana, diamenty czy broń itd.
Jednak w niektórych przypadkach istotna jest też MAKSYMALNA ZDOLNOŚĆ do zabierania ładunku, wyposażenia, uzbrojenia, ludzi, a tę trzeba jakoś zmierzyć. W czasie wojen angielsko-holenderskich w XVII w. (zwłaszcza podczas pierwszej) marynarka holenderska w szerokim zakresie posiłkowała się uzbrojonymi statkami handlowymi, które wynajmowano od prywatnych właścicieli. Jedynym sensownym rozwiązaniem wysokości opłat za wynajem było powiązanie ich ze zdolnością ładunkową tych jednostek, gdyż trudno było płacić tyle samo za statek wschodnioindyjski, który mógł posłużyć jako kilkudziesięciodziałowy okręt admiralski, co za łącznikowy slup jednomasztowy. Nie istniały jednolite i łatwe do weryfikacji metody, więc holenderscy armatorzy rozwinęli do perfekcji oszukańcze zawyżanie deklarowanego tonażu swoich żaglowców. Przy wyższym koszcie jednostkowym marynarka dysponująca określonym budżetem mogła wypożyczać mniej statków, siły eskadr były słabsze, marynarze walczyli w mniej korzystnych warunkach. I chociaż wielkie korzyści ze zwycięstw holenderskiej floty odnosili właśnie kupcy i właściciele statków, to m.in. przez ich pazerność na doraźny zysk marynarze ginęli, odnosili rany i przegrywali bitwy, co w efekcie wszystkim ostatecznie przynosiło straty. Niestety, podobne sytuacje powtarzały się stale i we wszystkich krajach.
Pozdrawiam, Krzysztof Gerlach

[Maciej3]

Mówimy o sprawach które były - więc są weryfikowalne, także gdybanie jest nieco nie na miejscu ( szczególnie w moim przypadku, gdzie o sprawach z tamtego okresu wiem mniej więcej tyle ile o technologii budowy piramid egipskich - czyli raczej mało ), ale wydaje mi się że nawet sprawa uzbrajania jednostek handlowych była do rozwiązania bez jakiś skomplikowanych wyliczeń, które pewnie na końcu i tak okazywały się mocno przybliżone. Ale może patrzę przez pryzmat osoby uczciwie targującej się o cenę pojedynczych sztuk, a nie jakiegoś zachłannego kupca chcącego przehandlować kilkadziesiąt jednostek, gdzie "wynegocjowana" różnica w cenie może przynieść możliwość kupna całkiem sporego folwarku. A że przy tym zginie iluś tam marynarzy, czy nawet przegraną własnego państwa w wojnie, to kogo to obchodzi...
Na pewno nie sprzedającego, osoby posiadające odpowiedni majątek się obronią.
Przepraszam za dygresję, ale nieco spóźniona majówka ( jak mieliśmy jechać na majówkę to żona z synkiem dostali rota wirusa i trochę nie wyszło ) nastraja do dziwnych przemyśleń...
Postaram się już nie odbiegać od tematu.

[Krzysztof Gerlach]

Na początek drobne sprostowanie, które zresztą już wprowadziłem do głównego tekstu. BYĆ MOŻE niesłusznie zarzuciłem Kempowi („The Oxford Companion to Ships and the Sea”) błąd przy postawieniu na czele Komisji z 1849 admirała Moorsoma, chociaż z pewnością autor ten całkowicie fałszywie przypisuje SYSTEM MOORSOMA owemu oficerowi, zupełnie ignorując właściwego twórcę, inż. George’a Moorsoma.
Constantine Richard Moorsom (1792-1861), tak naprawdę kontradmirał (na liście oficerów emerytowanych) dopiero od 1851 (czyli w dwa lata po tym, kiedy Kemp stawia go w stopniu admiralskim na czele Komisji), o którym zresztą tu już kiedyś – przy podobnej okazji – wspominałem, zajmował się rozmaitymi zagadnieniami związanymi z napędem parowym, stał na czele różnych komitetów, mógł więc być wyznaczony do prezydowania także i tej Komisji, aczkolwiek dziwi mnie, że te jego SZCZEGÓŁOWE biografie, które znam, fakt taki całkowicie pomijają. Lista wszystkich 13 członków Komisji z 1849, na której figuruje oczywiście sekretarz George Moorsom, przyszły autor słynnej regulacji, nic zawiera żadnego admirała, ale nie wymienia też przewodniczącego, więc nie da się jednak wykluczyć, że był nim faktycznie Constantine Richard Moorsom, wtedy jednak jeszcze tylko komandor!
Krzysztof Gerlach