Kuparivaippa on purjeiden aikakaudella käytetty menetelmä, jolla suojataan puulaivojen pohjaa likaantumiselta ja puumatoilta . Se koostui rungon vedenalaisen osan verhoilusta kuparista tai kupariseoksista tehdyillä metallilevyillä. Se otettiin ensimmäisen kerran käyttöön ja sitä käytettiin laajalti Isossa-Britanniassa , tarkemmin sanottuna kuninkaallisessa laivastossa .
Puurunkojen haavoittuvuus vedenalaisessa osassa tuli ilmeiseksi heti, kun alukset alkoivat tehdä pitkiä matkoja trooppisilla vesillä, eli suurten maantieteellisten löytöjen alkaessa. Likaantumisesta aiheutuva vahinko on kaksinkertainen: ensinnäkin likaantuminen lisää merkittävästi rungon karheutta ja sen myötä vastusta , mikä vähentää työntövoimaa . Toiseksi kasvut myötävaikuttavat puun lahoamiseen ja toimivat elinympäristönä puuta tuhoaville organismeille, minkä seurauksena rungon lujuus kärsii.
Alusten likaantumisesta aiheutuneet tappiot olivat verrattavissa kaikkiin muihin tappioihin. Esimerkiksi Draken kuuluisa " Golden Hind " ei kuollut myrskyssä tai taistelussa , vaan teredo - madon aiheuttamaan tuhoon .
Ensimmäinen tapa suojata runkoa oli maalaamalla ja tervaamalla . Mutta koska silloin tunnetut maalit olivat orgaanisia, ne estivät vain mätänemistä, mutta eivät likaantumista eivätkä meren eliöitä. Jälkimmäinen päinvastoin mukautui syömään maalia.
Seuraava oli päällystys lyijylevyillä. Vaikka lyijy on myrkyllistä ja vastustaa siten tehokkaasti likaantumista, se on hankala asentaa, ja mikä tärkeintä, kallis ja erittäin syövyttävä, koska se muodostaa galvaanisen parin rungon rautaisten kiinnikkeiden - naulojen ja pulttien - kanssa .
Yleisin oli halpa ja edullinen vaippa puisella listalla - pehmeästä puusta valmistettu rungon ulompi, ohut kerros uhrattiin tärkeimpien vahvojen lautojen vuoksi. Tietenkin tämä menetelmä poisti vain osittain puumato- ja lahoongelman, mutta ei haitannut likaantumista.
Britit olivat ensimmäisiä, jotka aloittivat kokeita kuparilevyillä päällystämiseksi. Niitä ehdotettiin jo vuonna 1708 , mutta ne eivät saavuttaneet käytännön soveltamista. Merivoimien komitean suurin vastustus Charles Perryn ( eng. Charles Perry ) ehdotusta vastaan oli sen korkea hinta.
Lukuisia kokeita suoritettiin sitten seitsemänvuotisen sodan lopussa . Osittainen pinnoitus testattiin, esimerkiksi vain köli. Ongelma paheni entisestään, kun laivasto sai tietää, että teredo oli tuotu Englannin vesille, ja hän asettui Medway-joen suulle ja vähäisemmässä määrin Sheernessiin .
Ensimmäinen kuparipinnoitettu alus vuonna 1761 oli fregatti HMS Alarm . Hänen lokikirjansa kirjasi ennätysnopeuden, 13 solmua , kun hän oli juuri poistunut telakalta uusilla nahailla. Sodan lähestyvä loppu poisti kuitenkin asian akuutisuuden, ja jatkotoimenpiteitä lykättiin. Kokeet paljastivat, että suurin ongelma oli kuparin ja raudan parin korroosio . Sitten kiinnostus menetelmää kohtaan hiipui vuoteen 1775 , jolloin se elvytettiin puupaneloinnin mahdollisen lamellipulan vuoksi.
Sitten kokeet osoittivat, että sähkökemiallinen korroosio vähenee huomattavasti, kun rautapulttien päät päällystetään lyijyllä. Seuraavien kahden vuoden aikana kokeiltiin erilaisia koostumuksia pinnoitukseen. Pulttien, naulojen ja niittien materiaalina testattiin kuparia sisältävää metalliseosta. Jopa puhdaskupariset kiinnikkeet testattiin.
Vuoteen 1778 mennessä useita aluksia oli jo päällystetty kuparilla meneillään olevien kokeiden aikana. Vuoden loppuun mennessä yksi tapa suojata pultin päitä osoittautui muita onnistuneemmiksi - paksujen pahvilevyjen asettaminen rungon ja kuparivaipan väliin. Myöhemmin menetelmää paranneltiin: kotelot alettiin peittää tervalla, pahvi kyllästettiin tervaöljyllä ja "koostumuksella" - erityisellä yhdisteellä - ja kuparilevyjen sisäpuoli peitettiin valkoisen lyijyn ja pellavaöljyn seoksella. . Tämä mahdollisti raudan osittaisen eristämisen kuparista ja korroosion hidastamisen ainakin Amerikan sodan loppuun asti .
Helmikuusta 1779 alkaen Admiraliteetti määräsi joidenkin taistelulaivojen valikoivan päällyksen kuparilla, ja toukokuusta lähtien annettiin määräyksiä fregattien kiinteästä päällystämisestä. Strateginen etu oli, että kuparoidut alukset pystyivät kulkemaan pidempään ilman telakointia , mikä lisäsi olennaisesti kerralla käytettävissä olevien fregattien määrää. Lisäksi kuparipäällysteisillä aluksilla oli parempi kurssi, mikä toi myös taktisia etuja.
Tässä vaiheessa kolme tilannetta lähentyi työntäen Britanniaa kohti massiivista laivaston kuparointia. Ensinnäkin melko luotettava ja käytännöllinen menetelmä on jo kehitetty. Toiseksi Ison-Britannian valtiovarainministeriö, yksin kaikkien eurooppalaisten valtojen joukossa, oli tarpeeksi rikas ottaakseen tällaisen askeleen. Kolmanneksi ja mikä tärkeintä, Espanjan sotaan osallistumisen jälkeen kuninkaallinen laivasto joutui absoluuttiseen vähemmistöön. Admiralityn pitkäaikainen talouspolitiikka merkitsi sitä, että brittiläiset alukset olivat yksittäin pienempiä ja heikompia kuin ranskalaiset ja espanjalaiset vastaavat. Tämän ansiosta heidän numeerinen etunsa säilyi. Mutta nyt liittoutuneiden Bourbonien yhdistetyt joukot uhkasivat kukistaa pienet brittiläiset alukset kokonaan.
Mutta kaikesta tästä huolimatta sellainen toimenpide, kuten laivojen massiivinen peittäminen kuparilla, oli liian kallis ja uusi ilman esteitä. Silloinen laivaston johtaja ja merivoimien komitean puheenjohtaja Charles Middleton käytti kaiken vaikutusvaltansa saadakseen Yrjö III :n rangaistuksen . Aikalaisten mukaan hän tilasi HMS Bellonan erikoismallin valmistuksen , jolla hän havainnollisti ideaa kuninkaallisessa yleisössä.
Lyhytaikaisia ongelmia ilmeni kuparilevyjen, pahvin ja "koostumuksen" jakelussa telakoilla sekä tarkalleen kunkin laivan kokoisten pulttien, naulojen ja metalliseosniittien toimittajilta tilauksessa, koska jokainen runko poikkesi jonkin verran. muut. Vahvalla johtajuudella ongelmat kuitenkin voitettiin. Pelkästään vuonna 1780 suojattiin ainakin 46 taistelulaivaa. Tammikuuhun 1782 mennessä 82 taistelulaivaa, 14 50-tykistä laivaa , 115 fregattia ja 102 slooppia ja leikkuria oli saanut kuparipinnoituksen . Lord Sandwich piti tätä yhtenä suurimmista saavutuksistaan ensimmäisenä Lordina . Suuri kunnia tästä kuuluu Charles Middletonille, joka hyväksynnän saatuaan taisteli päättäväisesti voittaakseen kaikki haasteet.
Täällä sodan toisella puoliskolla kuparipinnoitus, joka itse asiassa lisäsi taisteluvalmiiden alusten määrää, auttoi paljon korjaamaan häiriintynyttä tasapainoa. Kyllä, ja ajokyky kerta toisensa jälkeen pelasti britit. Joten Rodney selitti suurimman osan Moonlightin taistelun menestyksestä kuparipinnoituksen ansioksi. Länsi -Intiassa de Grasse perusteli menestymisen puutetta Hoodia vastaan samalla tavalla vedoten omien alustensa ohjattavuuden puutteeseen. Finisterre , Rhode Island , St. Kitts , Cape Spartel ja lopuksi All Saints Islands ja Mona Sound ovat kaikki esimerkkejä kuninkaallisen laivaston saavuttamasta tärkeästä edusta. Kolmesta teknisestä innovaatiosta, jotka pelastivat hänet tappiolta, kuparipinnoitus on ensimmäisellä sijalla karronadin ja 18 punnan fregatin edellä .
Amerikan sodan jälkeen monien runkojen rautapultit todettiin pahasti syöpyneiksi ja lujuus kyseenalaiseksi. Siitä huolimatta, mikä oli innovaatio vuonna 1779, siitä tuli pakollinen vuoteen 1783 mennessä. Kokeilut erilaisista metalliseoksista valmistetuilla pulteilla jatkuivat vuoteen 1786 asti , jolloin messinkipultit lopulta otettiin käyttöön. He alkoivat laittaa niitä kaikkiin laivoihin, jotka nousivat korjattavaksi.
Humphry Davyn kokeilut eri pinnoitepaksuuksilla ja kiinnitysmateriaaleilla lisäsivät edelleen alusten jatkuvaa käyttöikää. Vuoteen 1793 mennessä kuparipinnoitteen vaihtaminen voi kestää viisi vuotta. Tämän ansiosta telakat pystyivät keskittymään muihin töihin ja pitämään enemmän laivoja valmiina. Yleisesti ottaen innovaatio lisäsi Ison-Britannian merivoimaa - sekä välittömästi että pitkällä aikavälillä.
Vuonna 1832 George Muntz , valssatun metallin valmistaja Birminghamista , Englannista , patentoi ns. "Muntz-metalli", muntz-metalli , joka on kupari-sinkkiseos ( messinki ), jonka pitoisuus on 57-61 % kuparia , noin 40 % sinkkiä ja pieniä määriä rautaa [1] . Vaippa tämän seoksen levyillä suojasi yhtä tehokkaasti kuin kupari, mutta samalla se oli vahvempi, kestävämpi ja maksoi huomattavasti kolmanneksen vähemmän. Münz patentoi ja valmisti myös kiinnikkeitä samasta seoksesta. Munz-metalli näyttää kevyemmältä kuin kupari, minkä vuoksi sitä kutsutaan joskus "keltaiseksi metalliksi" [2] . Seos korvasi suurelta osin puhtaan kuparin, jolla Muntz teki omaisuuksia [3] .
Sodan tulosten jälkeen Ranska ja Espanja arvostivat nopeasti kuparipinnoituksen edut. Toimenpiteen toteuttaminen jäi kuitenkin jälkeen. Sodan jo uupunut Ranskan valtionkassa joutui turvautumaan uusiin veroihin korvatakseen aiheutuneet kustannukset. Tämä toimi yhtenä vallankumouksen katalysaattorina , ja laivaston suunnitelmien toteuttaminen epäonnistui. Heidät muistettiin uudelleen vasta vapaussotien aikana .
Mitä tulee Espanjaan, sen valtion koneella on aina ollut niin suuria vaikeuksia laivaston varustamisessa, ettei se pystynyt edes tarkasti ennustamaan, kuinka monta tykkiä ja minkä kaliiperia rakenteilla olevaan laivaan asennettaisiin. Samalla kun Uudesta maailmasta saatiin maailman suurimmat määrät jalometalleja , maa ei kyennyt käyttämään niitä tehokkaasti. Tämän seurauksena espanjalaiset alukset saivat huomattavia määriä kuparipinnoitusta vain Napoleonin sotien aikana . On sitäkin merkittävämpää, että ensimmäinen espanjalainen laiva Santa Leocadia joutui brittien käsiin jo vuonna 1781.
Tähän mennessä Hollanti oli menettänyt itsenäisyytensä ja joutui seuraamaan Ranskan politiikan seurauksena.
Muut maat alkoivat peittää laivastonsa kuparilla Napoleonin sotien päätyttyä.
1800-luvun puoliväliin mennessä kuparipinnoituksesta oli tullut de facto standardi valtamerilaivoille. Jopa rautakotelot päällystettiin kuparilla puisella vuorauksella, ja tämä käytäntö jatkui 1900-luvun alkuun asti. Esimerkiksi kuuluisan Auroran risteilijän vedenalainen osa oli vuorattu kuparilla .
Ajatus kuparipinnoituksesta ei ollut pitkään salaisuus, ja sitä pidettiin kaukana Britanniasta yksin. Mutta kaikki edellä luetellut esteet olivat vielä vaikeampia muiden maiden voittamiseksi. Kirjallisuudessa on esitetty useita väitteitä johtajuudesta tässä asiassa. Esimerkiksi eräs venäläinen kirjailija kirjoitti jo 1970-luvulla, että vuonna 1872 valmistetun Ingermanland - laivan mallin (1715) vedenalainen osa peitettiin pronssimaalla, mikä mahdollisesti viittaa kuparivaippaan [4] . Kukaan ei kuitenkaan epäile, etteikö tämä toimenpide mennyt yksittäisiä kokeita pidemmälle muualla kuin Isossa-Britanniassa.