Quod,
CONSENT. AMPLISS. FACULT. PHILOSOPH.
IN REG. ACAD. UPSAL.
Phys. PROFESS, Publ. Ord. Design. et Reg. Acad.
Scient. Holm. MEMBRI,
PUBLICO EXAMINI SUBJICIT
CAROLUS SHELDON,
ADSCRIPT. REG. NAV. CAROLICORON.
IN AUDIT. CAROL. MAJ. D. IV. JUNII,
ANNI MDCCLVII.
H.A.M.S.
UPSALIÆ, Excud. L. M. HÖJER, Reg. Acad. Typogr.
REGIÆ CELSITUDINI,
SERENISSIMO
PRINCIPI,
DOMINO
CAROLO,
REGNI SVEC. GOTH. VAND: QUE
PRINCIPI
HEREDITARIO,
ETC. ETC.
IMPERII SVIO-GOTHICI
ARCHITHALASSO
CELSISSIMO,
DOMINO CLEMENTISSIMO.
SERENISSIME
PRINCEPS,
DOMINE
CLEMENTISSIME.
Quemadmodum, sub Trium Carolorum regimine florentissimo, in Svecia stipendia merere, atque fidelem suam, in Architectura Navali, industriam testatam relinquere, majoribus meis feliciter contigit; ita iisdem in artibus studiisque operam collocasse meam, haud pœnitebit, dum TE, Novum & vere Magnum, CAROLINÆ Stirpis, non minus nomine, quam omine, Incrementum, Qui celsissimo THALASSIARCHÆ in Regno Sviogothico fungeris munere, nobis fatorum clementia concessit. Et, qvum peculiari clientelæ jure ad TE, SERENISSIME PRINCEPS, pertinere mihi videar utpote cui, TUO olim auspicio & rectione gratiosissima munito, Carolicoronæ construendis navibus ætatem consecrare, in summis erit deliciis, augustissimum TUUM vultum subire nunc non vereor, subjectißimam TIBI oblaturus pietatem fructumque otii Academici, quo fruilicuit, redditurus. Des atque largiaris, supplex enim oro, clementissimam veniam piis hisce ausibus, & CAROLINÆ gratiæ, qua, in prima TUA ætatula, mirifice exsplendescis, ne cœlestissimi oris ingeniique decora plurima loquar, patiaris me radiis collustrari. Votivas frequentamus adclamationes verbisuqe pariter, & intimis animorum sensibus, TIBI bene precamur, quotquot vivimus Carolicoronenses, omnes & singuli. Etenim certo confidimus illa spe, tamquam ancora salutis nostræ, fore, ut res Svionum nautica, per TE, immota sit mansura in quovis tempestatum furore, in expeditionibusque maritimis nullam umquam subversionem reformidatura. Adolescas, SERENISSIME PRINCIPES, in robur felicitatis nostræ publicæ! Vivas, atque diu, Classi Svecanæ, summus rei navalis PRÆFECTUS, adsis! Universa Patria, gloriosissimam CAROLIDUM memoriam, in TE, numquam non recolendo, auspicatissimi voti religionem, stratis ad DEum pulvinaribus, commendat atque semper commendabit.
Serenissimo PRINCIPI,
DOMINO Clementissimo.
REGIÆ CELSITUDINI TUÆ
devotissimus ac subjectissumus,
CAROLUS SHELDON.
SI navis satisfaciet fini, cujus gratia, non sine magnis sumtibus, construitur & servatur incolumis, necesse est non modo, secundum regulas artis, debita polleat structura, sed & rite oneretur, atque scienter, prudenter sollerterque, inter spumantes æquoris undas regatur. His tribus partibus consistit tota Scientia Navalis, quæ, licet in praxi esse debeant conjunctissimæ, ne navis errabunda feratur per undas, & resoluto robore dehiscat; non uno tamen modo inter se differunt. Sic, si in oneranda nave vel regenda quis defectus exsistat, potest ille statim corrigi & emendari, sed, si Architectus officio suo defuerit in ipsa structura formanda, qua gaudebit navis, haud facile ulla tanto malo asserri potest medicina. Verum enim vero, sicut pigra navis potest, fortiori oneris compressione & proportionata funium velorumque ordinatione, eo adigi, ut vento obsequium præstet & celerem naneiscatur eursum, atque navis majoris renitentiæ (styft), quando defectus committitur in impositione oneris, vacillans evadere solet: ita quoque optime composita navis, leviori sæpius de caussa, adeo impediri atque coarctari, ut in cursu suo deliquium patiatur, & naturalem quasi amittat propensionem, jactans se atque frangens, & quasi contra semetipsam laboret. Condocet nos itidem tristis experientia dari non raro nautas, qui admodum exigua vel saltem imperfecta, & nos satis exaseiata, instructi sunt cognitione genuinarum navium proprietatum, quæ tamen adeo ipsis est necessaria, ut nihil supra. Si enim hæc desit, ignorant inter alia atque hallucinantur, quomodo ventis proportionanda sint vela, unde, quam primum navis, vehementiori tempestate agitata, incipit inclinari (Kränga), solent haud pauci, intempestivo metu adacti, ne subvertatur navis, (Kantra), vela contrahere, & eisdem parcere, quo ipso non solum cursus navis præpeditur, sed etiam ipsimet allaborantes fugere charybdin, facile in scyllam incidunt, hoc est, faciunt naufragium, quod, præpostero modo, evitare voluerunt. Postquam mihi, singulari studio inflammato addiseendæ Architecturæ Navalis, a pueritia, adesse licuerit Navalibus regiis Caroli Coronæ, ut principia quoque Mathematica & Physica, huic scientiæ pernecessaria, adquirerem, aliquod temporis spatium impendi ad illustre hoc Lyceum, cui priusquam vale dixero, operæ pretium duxi, specimine Academico ostendere, quomodo nominatis principiis omnis nitatur Scientia Navalis. Sed quoniam, nec tempus, nec curta ingenii supellex permittant, quid politi limatique, nec quicquam fusius uberiusque proferre, cum constitui, pro modulo ingenii, nonnullas ducere lineas, & breviter quædam dissere de subversione Navium (Skeppskantring), utpote argumento, attentione Scientiæ Navalis peritorum certe dignissimo. Verum guidem est, quod, postquam Architectura Navalis, nostris temporibus, pro Scientia habita est, & a Mathematicis atque Architectis præstantissimis Bernoullio, Pito, Bouguerio, Eulero, Hamelio aliisque enodatius est pertractata, brevi jam tempore, ad fastigium nunquam satis admirandum adsurrexerit, neminem tamen hucusque vidi, qui de industria & ex professo monstraverit rationem subversionis Navis, vel quod bene & secundum regulas artis constructa navis, & quando nihil vitii commissum est in eadem oneranda, funibus, velis aliisque necessariis instruenda, atque in cursu suo rite gubernanda, vi suæ structuræ, penitus libera este debeat subversione, nisi singulares casus fortuiti, ut fæviores ventorum turbines, tenebræ marinæ, fulmina & id genus alia, præter spem & opinionem, acciderint. Et hæc erit materies, in qua delibanda aliqualis mea versabitur industria.
Principia Physica, quæ heic lemmatum instar adhibentur, quantumvis sint familiaria, e re tamen erit, præcipuorum in antecessum mentionem feciste atque definivisse.
Vis heic vocatur proxima cujuscunque motus caussa, quæcunque demum fuerit.
Corpus fluidum dicitur, cujus partes impressioni cuicunque cedunt, & cedendo facillime moventur inter se.
Corpus solidum est, cujus partes impressioni cuicunque non cedunt, vel cedendo facillime non moventur inter se.
Corpus grave, quod, si nullo obstaculo cohibeatur, aquæ superficiem versus fertur perpendiculariter. Ut vero convincamur, quod omnia corpora solida sint gravia non solum, sed & eorum pondera proportionata quantitati materiæ in iis, non alio opus est argumento, quam eadem videre e.g. aurum & plumulam, in spatio vacuo simul atque semel delapsa, & tum statim cernemus, quod delabantur atque velociter; unde constat, quod, cum vires, quæ heic sunt corporum pondera, sint proportionales motibus, & motus sint proportionales quantitati materiæ in iisdem, ob æqualem celeritatem, existant corporum pondera proportionata quantitati materiæ.
Corpus, quod sub eodem volumine plus materiæ habet, quam aliud, densius vocatur, ideoque pondera corporum etiam sunt proportionalia densitatibus. Eapropter æstimatur tam quantitas materiæ in corpore, quam densitas, ex ejus pondere. Æque certis experimentis constat, corpora fluida atque omnes eorum partes graves este, atque quantitatem materiæ in iis etiam proportionalem este ponderi ipsorum. Ratio inter duorum corporum pondera, quæ eandem magnitudinem habent, Gravitas eorum specifica dicitur. Et corpus, quod majori pondere, vel majori quantitate materiæ gaudet, eadem magnitudine, specifice gravius dicitur, vel tantum gravius. Quamobrem aurum gravius este dicitur, quam aqua, hoc, est specifice, aut in eadem magnitudine. Unde concluditur, quod si duo corpora inæquali pondere specifico vasculo immittantur, talia tamen, ut non commisceantur, gravius corpus semper petet fundum supra se linquens levius.
Ex definitione fluidi sequitur, ut, cum ejusmodi corpus quiescit, omnes ejus particulæ se invicem æqualiter premant, & perpendiculariter ad vasis latera, si in ipso fuerit inclusum; quod quoque nos condocet vulgaris experientia. Similiter cum corpus solidum in materia fluida, ut aqua, demergitur, unaquæque ejus particula perpendiculariter premit illam partem superficiei corporis, cui adjacet. Et vicissim materia fluida in æquilibrium redigi non potest, nisi omnium particularum pressiones in se æquales sunt.
Si Corpus Solidum immergatur in aquam, erit vis, qua superficies corporis ab aqua premitur æqualis ponderi columnæ aqueæ, cujus basis est æqualis superficiei Corporis ab aqua pressæ, altitudo vero æqualis profunditati Corporis sub aqua. Unaquæque enim particula aquæ deprimitur a columna aquea, suprajacente, & pressio æqualis est ponderi ejus. Ideoque unaquæque particula aquæ, quæ ita premitur, eadem potentia proximas particulas permit. Quamobrem, si corpus imergatur in aquam, unaquæque particula idem tali potentia premit, hoc est, eadem potentia, cujus pondus est æquale columnæ, quæ ipsi supereminet.
Postquam determinavimus potentiam, quacum aqua corpus premit, quod in eandem immersum est, quin & ejus directionem, videlicet perpendicularem ad corporis superficiem, examinabimus, quantum hujusce potentiæ agat in corpus immersum horizontaliter, & quantum verticaliter, quod præcipue huc pertinet. Staticam tamen Propositionem præmittere necestum est.
Si duæ vires tenebunt corpus quoddam ABD (Fig. 1.) in quiete, erunt æquales, & agent in eadem recta, sed versus contrarias partes. Si enim fuerint æquales, & agant in directionibus contrariis, non autem in eadem recta, sicuti in FG, GO, circumgyrabunt corpus, donec talis fuerit illarum actio. Si vero tendant in partes contrarias, & in eadem recta, sed fuerint inæquales, vis major superando minorem movebit corpus.
Si igitur corpus quiescet, erunt vires æquales, & in contrarias partes agent in illud & in eadem recta.
Pressio aquæ sursum, agens in corpus, in ipsam immersum, vim suam exercet in linea verticali transeunte per centrum gravitatis columnæ aqueæ, cujus lucom occupat corpus. Cum enim pressio aquæ in singulas partes Ff (Fig. 2.) est æqualis ponderi correspondentis columnæ aqueæ, erit directio composita pressionis totius massæ aqueæ, eadem, quæ singularum ejus columnarum. Pressiones autem singularum columnarum concipi possunt collectæ in centro gravitatis totius massæ aqueæ. Vocatur autem hoc Centrum magnitudinis, distinctionis gratia a centro gravitatis ipsius corporis.
Punctum æquilibrii seu centrum gravitatis corporis dicitur punctum, in quo si suspendatur corpus in omni situ æquilibrium servat. Adeoque pondus totius corporis in hoc unico puncto concentratum quasi intelligi potest, cujus directio semper est verticalis sive perpendicularis ad superficiem aquæ.
Sit ABCD (Fig. 2.) superficies aquæ quiescentis, in quam immersum est corpus BECH. Sintque KFIL, kfil plana proxima, parallela inter se, & superficiei aqueæ, & Ff, Ii duæ perexiguæ partes Corporis, quæ interjacent. Cum pressio aquæ semper sit normalis ad singulas partes corporis, sint FO, IQ perpendiculares ipsis Ff, Ii, & proportionales pressionibus aquæ ibidem factis; ab O ducantur prependiculares ipsis FI, SF, scilicet OX, OV & similiter aQ versus FI, IF scilicet Oz, Oy. Pressio itaque aquæ perpendicularis in Ff resolvi poterit in alias duas, alteram nimirum horizontalem, & proportionalem ipsi Fx, alteram vero verticalem, & proportionalem ipsi FV sive XO, hoc est, vis aquæ movendi Ff in directione horizontale est æqualis ipsi FX, vis autem movendi Corpus in directione verticali, sive elevandi Ff est æqualis ipsi Ox. Similiter res sese habet cum pressione in Ii: Vis aquæ movendi Corpus horizontaliter, est ad vim elevandi id ipsum ut Iz ad Qz. Cum vero triangula FXO, FfR sint similia, erunt quoque latera ipsorum homologa proportionalia, adeoque pro lineis FO, XF, XO substitui possunt Ff, fR, IR, & similiter, propter similitudinem triangulorum QzI, IPi pro QI, IZ, QZ adhiberi possunt Ii, PI, Pi. Cum autem pressio absoluta in Ff fit ad pressionem absolutam in Ii, ut columna aquea, cujus basis est Ff, & altitudo AM, est ad columnam aqueam, cujus basis est Ii, altitudo AM, erunt hæ pressiones proportionales ipsis Ff, Ii. Sunt autem hæ pressiones quoque, ad pressiones horizontales, sicut Ff ad Rf, atque ut Ii ad Pi sive Rf. Erunt igitur pressiones horizontales inter se æquales; agunt vero in contrarias partes & in eadem recta, ideoque erit Corpus in æquilibrio. Idem obtinet in pressionibus horizontalibus, versus quasvis Corporis partes. Vires, quæ ab una parte Corporis agunt, sunt æquales iis, quæ agunt ex adversa parte, ideoque ex pressione absoluta aquæ in corpus, nullus excitari potest motus horizontalis. Ad pressiones verticales quod attinet, cum pressio absoluta in Ff sit ad verticalem, ut FO ad OX, sive ut Ff ad FR, pressio autem absoluta sit æqualis ponderi columnæ aqueæ, cujus basis est Ff, & AM altitudo, erit pressio verticalis æqualis columnæ aqueæ, cujus basis est FR, & altitudo AM, sive SF, hoc est, erit proportionalis rectangulo SR. Similiter erit pressio verticalis in Ii æqualis columnæ aqueæ, quæ est proportionalis rectangulo PT. Et similiter in singulis superficiei punctis. Cum vero hæc rectangula SR, PT, quo graciliora fuerint, eo similiora erunt ipsis SF, iT, si rectangula hæc & quotvis in superficie corporis immersi consistere possunt, sine fine coarctentur, summa omnium verticalium pressionum in superficiem Corporis submersam erit æqualis summæ omnium ponderum columnarum aquearum, hisce rectangulis proportionalium, hoc est, erit æqualis columnæ aquæ ejusdem magnitudinis, ac partis Corporis submersæ.
Hinc si pondus columnæ aqueæ a Corpore remotæ est æqualis ponderi ipsius Corporis, aqua sustinebit Corpus; si vero columna aquea fuerit levior, Corpus adhuc magis submergitur, si autem columna hæc fuerit gravior, Corpus extollitur, donec pondus aquæ depulsæ æqualis fiat ponderi totius Corporis. Quod experientiæ omnino congruum est.
Hinc sequitur 1.) si corpus libere insederit in aqua, tantum submergitur, ut pondus remotæ aquæ æquetur ponderi totius Corporis. 2.) Si quæratur pondus absolutum Corporis insidentis aquæ, e. gr, Navis, mensurabitur cavum, guod pars Corporis submersa occupat in aqua, & istius ponderis aquæ ratio subducetur.
Corpus libere insidens in aqua non quiescet, nec erit in æquilibrio, priusquam tantum removerit aquæ, quantum æquatur ponderi ipsius Corporis, & centrum gravitatis in Corpore pervenerit in eandem verticalem, in qua situm est centrum gravitatis columnæ aqueæ remotæ sive centrum magnitudinis. Sit EAIBF (Fig. 3.) Corpus innatans aquæ, & AIBH pars ejus submersa. Cum Corpus illud ponatur liberum, nihil in illud agit præter gravitatem, & pressionem aquæ in partem ipsius submersam. Dicatur proprium ipsius pondus P, & sit punctum æquilibrii seu centrum gravitatis ipsius in G, dicatur columna aquea depulsa Q; & ipsius centrum gravitatis sit in O. Vis P agit itaque, deorsum in directione GH, & vis Q sursum in directione IO. Si vero duæ vires tenebunt Corpus in æquilibrio, erunt æquales, agentes in partes contrarias & in eadem recta (§. 5.). Quare, si Corpus hoc quiescet, supra aqua, erunt vires P & Q inter se æquales, & agent in partes contrarias in eadem linea verticali, hoc est, pondus aquæ remotæ æquale erit gravitati Corporis, & punctum æquilibrii erit in eadem verticali, in qua punctum pressionis aquæ Q.E.D.
Hinc sequitur, sub alia hypothesi, Corpus tamdiu moveri in aqua, donec pervenerit in statum æquilibrii.
Cum aqua premat normaliter superficiem Coroporis, & quando Corpus tantum removerit aquæ, quantum ponderet ipsum, quiescat super aqua, patet, quietem Corporis super aqua multum quoque pendere ab ipsa figura ipsius Corporis. Sic ex auro corporum notorum gravissimo, ejusmodi confici potest figura, quæ innatabit aquæ; exempli gratia, formetur ex auro unius libræ sphæra concava tanti volumnis, ut pondus aquæ ejus dem voluminis magis duplo superet illud ipsius sphæræ aureæ, tum aquæ innatabit hæc sphæra. Cum enim tanta ejus pars mersa fuerit sub aqua, ut aqua remota sit unius libræ, sphæra & aqua erunt in æquilibrio; fiet autem hoc, antequam dimidium sphæræ aqua submergatur (ex Propos.). Centrum gravitatis sphæræ quoque est in eadem linea verticali, in qua punctum pressionis aquæ (ex natura figurarum); natabit igitur sphæra supra aquam. Si hemisphærium, quod est supra aquam, abscindatur, & injiciatur alteri hemisphærio, pater, nullam mutationem æquilibrii inde accidere, sed sphæram eodem modo natare, ut antea.
Similem in modum concipi potest navis, tanquam Corpus excavatum, & ita formatum, ut, dum in aquam immergitur, tantum summoveat aquæ, quantum respondet ponderi ipsius navis, atque ut habeat centrum æquilibrii in eadem linea verticali, in qua est centrum magnitudinis, si nulla accedat vis externa. Quum vero navis motibus perficiendis destinata sit, necesse est aliquam externam vim continue in eam agere, quæ sæpe adeo est variabilis & composita, ut navis pristinum situm continue quoque mutet, unde mutatur figura & quantitas columnæ aqueæ sumotæ, atque punctum æquilibrii & pressionis aquæ a linea verticali huc illuc recedit. Magni itaque interest, ut ita sit composita navis, ne mox subvertatur mutato sic æquilibrio, sed propria sua vi pristinum situm & æquilibrium recuperare possit. Hæc facultas feu potentia navis vocatur ejus Stabilitas, quæ cum sit tanti momenti, magna pars Architectura navalis in eo occupata est, ut maxima, quæ fieri potest, navi concilietur stabilitas. Sed, cum omnia huc pertinentia jam exponere non vacet, prætercaque Eulerus in Scientia sua navali & Bouguerius in suo Traitè de navire, de sa construction, & de ses mouvements, aliique nobis in hac re otium fecerint, ad ea, quæ scopum nostrum proxime feriunt, properamus.
Inter omnes inclinationes navis eam solam notamus, quæ fit ad alterutrum latus & Svethice dicitur Krängning. Licet navis eum in modum inclinari possit, cum in ipso portu, adhibita vi humana, tum in mari, quando urgetur a ventis & undis, concipiemus tamen eam, majoris perspicuitatis gratia, tanquam corpus quietum, & ab unica vi, in latus ejus normaliter agente, ad inclinationem redactum. Consideramus igitur navem tanquam Corpus oblongum, insidens in aqua, cujus duo latera sunt æqualia & similia, cujus axis rotationis transit per longitudinem Corporis, sive per centrum gravitatis, sive alii per illud transeunti parallelus, quodque compositum sit ad onera cujuscunque generis secure & commode ferenda atque transportanda.
Quum stabilitas navis in eo consistat, ut non facile inclinetur a vi agente, propriaque vi, situm erectum recuperet post inclinationem, maximi sane interest, ut navi tanta concilietur stabilitas, ut tuta sit a subversione (Svethice Kantring), quæ fit, quando navis tantum inclinatur, ut lateris margo deprimatur infra aquam, quæ sic in navem magis magisque irrumpit, donec navis tandem subvertitur. Quicunque considerat naturam aquæ, & motus navis in eadem, oppido intelligit stabilitatem hanc, partim pendere ab ipsa constructione & figura navis, partim a malorum velorumque constitutione (Svethice Tackling), & partim ab ipsa oneratione. In ipsa constructione curandum est, ut centrum gravitatis navis, & centrum magnitudinis, quantum fieri potest, sint aquæ superficiei vicina, & amplitudo navis ad aquæ superficiem (Svethice watnlinea,) sit satis magna, ne navis a debita oneratione, a tormentis aliisve ponderibus nimis in aquam deprimatur, quod probe observant prudentes & periti Architecti. De inveniendis centro gravitatis & centro magnitudinis, vide Acta Scient. Acad. Holm. Vol. 3. 1742. & Bouguerium in suo Traité de navir Liv. II. In malorum & funium constitutione cavendum est, ne justo magis hoc apparatu oneretur navis.
Nimia enim horum mole navis optime constructa fiet instabilis, ut vela necessaria non sustineat, sed mox inclinet ad 30 vel 40 gradus, unde navis in aquam magis deprimitur, & in cursu suo impeditur, licet non statim subvertatur, quamdiu aqua in navem non irrumpit.
Neque minor prudentia & cura adhibenda est in oneratione navis. Hac enim quam maxime determinari potest situs centrorum gravitatis & magnitudinis. Quocirca præcipue dispiciendum est, ut centrum gravitatis in fundum navis, quantum fieri potest, deprimatur; sic enim stabilitas ipsius multum augebitur, quem in finem id efficiendum est, ut gravissima onera in inferiori navis parte, quantum fieri potest, collocentur, & leviora superne; hinc defectu aliorum onerum solent ad fundum navis dejici ferri frusta, lapides, sabulum aliaque id genus, ut centrum gravitatis deprimatur & stabilitas navis augeatur. Non tamen hæcce adeo absolute sunt accipienda, quin ratio habeatur structuræ ipsius navis; si enim majoris sit renisus (om det är för styft ocb vredt), tunc ponderosiora altius sunt collocanda, quo ipso navis fit commodior. Quæ, si non probe observentur, optime constructa navis plurimum perdet suarum virtutum, & præcipue ab imperitis, nulla licet sua culpa, majori notabitur crimine.
Licet in Scientia Navali ejusque Praxi adhuc multum forte desideretur, tuto tamen affirmamus, eam nostro ævo tantum perfectionis gradum attigisse, ut si navis ad præcepta & regulas scientiæ jam notas exacte construatur, tuta omnino sit a subversione, non moda in portu, ubi vi humana ad inclinationem redigitur, carinæ resiciendæ gratia, sed & in vasto mari, in vento æquabili, licet vehementiori, modo quisque officii sui numeros ubique impleverit.
Ut hoc summatim ostendamus, navem ad inclinationem vi quacunque sollicitatam consideramus, ut vectem primi generis. Sit nimirum DAE intersectio navis, & vis ad inclinationem sollicitans concipiatur in B, sive apice maximi mali; sit centrum gravitatis navis in C, & centrum magnitudinis in O, a quo linea verticalis OK erigitur. Cum navis singulis inclinationis momentis insideat in aqua, O concipi potest tanquam punctum hypomochlii, quod tamen situm suum mutat, & ah A versus F progreditur. Cum etiam (ex Princip. Compos. Vir.) pars vis navem inclinantis impendatur navi deprimendæ, major columna aquæ depellitur, indeque etiam ejus reactio major, idque tamdiu, quam C fuerit ad dextras partes ipsius OK, quod plerumque fier i solet, cum figura navis efficiat, ut punctum O sub inclinatione progrediatur, C vero recedat. In majorem illustrationem intueamur lineam Sectionis superficiei aquæ & navis circa inclinationem 14, 30, & 47 gradus.
Sit ACBD, (Fig. 5), Sectio navis inclinationis 14 graduum, hoc est, cum angulus DGd, qui continetur linea dc perpendiculari ad ab, quæ repræsentat superficiem aquæ in situ navis erecto, & recta DC, quæ perpendicularis est ad lineam AB, sive superficiem maris in situ navis inclinato, constet 14 gradibus. Sit (Figura 6.) Sectio navis & superficiei aquæ in inclinatione 30 & (Fig. 7). Sectio navis circa inclinationem 47 graduum.
Quales fiant lineæ aquariæ, in tribus hisce positionibus, monstrabit adposita Ichnographia lateralis (Sidoritning), quæ, qua fieri potuit adcuratione, confecta est Fig. 8. repræsentat lineas aquarias, quæ generantur a latere navis inclinatione elevato (Sveth. lovart), & Fig. 9. hujusmodi lineam a latere depresio (Sveth. læ) generatam. In hisce Figuris, aaaaaa repræsentat maximam latitudinem navis; bbbb lineam sectionis aquæ & navis in statu quieto post onerationem; cccc lineam sectionis aquæ & navis, in inclinatione 14 graduum, Figura 5:ta monstrante sectionem navis verticalem (Spantritning) in illo situ; dddd est eadem linea in inclinatione 30 graduum Sectionem ostendente Figura 6:ta. Et denique eeeeee, in inclinatione 47 graduum, quando Sectio est ut Figura 7ma. Quando arte inclinabitur navis, transferentur primum tormenta, armatura, aliaque onera mobilia ad partem navis deprimendam, donec sortiatur navis inclinationem desideratam, quæ prima fieri solet ad 14 gradus, quæ quidem inclinatio est admodum difficilis, cum huic obtinendæ opus sit, ut totum pondus tormentorum circiter 400 Sk:# ex una parte navis ad alteram transferantur; tunc deprehenditur longitudo Bb (Fig. 5.) continere pedes 4.1, & longitudo Aa, in latere depresso, tantum 3. 5.
Si sectio navis & aquæ cc (Fig. 8.) tunc generata conferatur cum sectione in situ navis erecto bbbb, reperitur axis transversus sectionis ce minor, quam sectionis bb, cum ex adverso sectionis ccc (Fig. 9) axis major sit, indeque resistentia aquæ major erit. Ut porro inveniatur, quomodo res se habeat in majori inclinatione, continuetur illa ad 30 gradus; cui obtinendæ, non, ut prius, sufficit translatio ponderum, sed vis inclinationem efficens augenda est funibus & trochleis annexis apicibus malorum. Heic deprehenditur quoque latitudo Sectionis a latere elevatiori multum minui (Fig. 8.), & ab altera parte non parum augeri (Fig. 9.), unde Stabilitas navis non potest non augeri, adeo ut in tali inclinatione, a subversionis periculo libera esse videatur. Unum navis latus erat jam elevatum ad 9 pedes, scilicet aB ad b, (Fig. 6.) Sinistrum vero depressum 7, 8 pedibus, scilicet ab A ad a.
Ut demum intelligatur, quomodo navis se habeat in maxima inclinatione sive 47 graduum, ubi dextrum latus elevatur ad 13, 6 pedes, sinistrum vero deprimitur usque ad limbum sive 13 pedes, etjam illam observando, deprehensum est, sectionem aquæ, quæ jam oritur, dextrorsum eee (Fig. 8.) multum contrahi, sed sinistrorsum adhuc magis dilatari (Fig. 9.), ideoque stabilitatem navis continue augeri. Hoc etiam quotidiana confirmatur experientia, qua constat resistentiam navis crescere pro majori majorique inclinatione, & ita quidem, ut non raro, quando debitæ non adhibentur cautelæ, funes & interdum ipsi mali rumpantur.
Quæ jam allata sunt de navibus figuræ solitæ, forsan quis dubitaret, an etiam obtineant in navibus secundum latidudinem contractioribus & ad prismaticam Figuraam magis accedentibus. Hanc ob rem Fig, 10. repræsentet corpus prismaticum aquæ immersum, & indicet, sicut ib præcedentibus, incrementum Sectionis aquæ a latere depresso, decrementum vero ab elevato. Cum itaque major Sectionis aquæ amplitudo ab uno, quam altero latere, una cum iis, quæ attulimus de majori depressione navis ex inclinatione, indicet, majorem columnam aquæ removeri a parte navis ad quam inclinat, quam ab altera, & resistentiam aquæ contra navem sursum tendere; sequitur, ut excessus columnæ aqueæ, quæ subjacet lateri navis sinistro impendatur ad elevandam navem, seu situm rectum ipsi inducendum.
Hujus ulterius convincimur, si attendamus ad Centrum gravitatis navis inclinatæ. Cum punctum hoc semper sit in plano verticali ad navem secundum longitudinem æqualiter bisectam, & communis duorum planorum intersectio semper sit recta (Euclid. L. XI.) scilicet, C, D, Fig. 3. Si igitur hæc intersectio navis ponatur transire per ejus centrum gravitatis, erit alicubi in hac linea. Sit in O. Quum navis jam inclinari incipit, convertitur quoque circa axem longitudinalem per centrum gravitatis ductum, ubi linea CD quoque circumrotatur. Dum vero inclinatio augetur, centrum gravitatis O longius recedit a linea verticali cd (Fig. 5.) & magis etiam elevatur, nimirum ad 1,4 pedes in Fig. 5, ubi inclinatio erat 14° gradus, in Fig. 6 ad 2,8 pedes, ubi inclinatio erat 30°, & ad 4,3 pedes in Fig. 7, ubi inclinatio ad 47° pertingebat. Non poterit igitur non centrum gravitatis, in quo pondus totius corporis quasi est collectum, omni nisu descendere, & priorem situm æquilibrii quærere. Itaque vel hoc modo stabilitas ex inclinarione augetur. Quemadmodum corpora solida, circa axem æquilibrii mota, tamdiu oscillent, donec, cessante omni alia vi, centrum gravitatis & punctum suspensionis in eandem verticalem incidant, ita quoque corpora, aquæ insidentia, continuis oscillationibus quietem affectant, quam nec obtinent, antequam centrum gravitatis, & centrum magnitudinis in eadem verticali substitant.
Sed columna aquæ propulsæ, a latere navis depressiori, est major, unde major reactio, adeoque navis rite constructa a subversione, hac ratione, valde erit immunis. Hæcce omnia valent multo magis de navibus acutioribus, guod facile patebit adtendenti ad figuram 10.
Spectavimus huc usque navem onustam in statu quietis & unica tantum vi agitatum, in latus ejus normaliter agente ad producendam inclinationem. Videbimus jam quomodo res se habeat, quando a ventis propellitur in vasto mari. Verum quidem est longe aliam jam esse conditionem navis, cum vi ventorum in vela profundius deprimatur, & secundum longitudinem vacillet, prora modo in altum evecta, modo puppi, prout directio venti, & motus undarum navem determinat. Unde motus ipsius sit admodum irregularis, & sectio aquæ continue mutatur, figura navis immutata; tamen, quæ concernunt stabilitatem navis, heic etiam valent, qvum figura navis & onus non mutentur.
Status navis maxime periculosus est, cum a ventis procellosis inter frementes undas errabunda jactitatur, incolumitatis suæ quovis momentis incerta, qvum nec adsit portus, nec reperiatur fundus figendis ancoris idoneus, tantiscue insuper includatur angustiis, ut nec sit exspatiandi campus, quo imminentibus hisce periculis tutius sese subducere valeat; tunc elucent audacia & dexteritas Navarchi, si sciat vela intendere, &, vel per cursus navis obliquos (Svethice lovar), vel alias sollerter rupes minitantes subterfugere. Videretur quidem navem jam facile posse subverti, si vero ad motus undarum attenderimus, facile erit observatu, quod fieri quidem possit, ut navis jam tum a vento inclinata, ab unda adpellente adhuc magis inclinetur, & quidem ad 30 vel 40 gradus, adeo ut limbus navis depressus aliquantum sub apua demergatur, ubi a subversionis periculo parum abesse videtur, sed priusquam in navem allidat adveniens unda, proxime antecedens jam subter navis latus exsurgat, sicque impetui ab altera navis parte oriundæ resistit, ut navis, jam quasi ad contrariam inclinationem redigatur, dum inter affluentis & delabentis undæ cavitatem quasi delabitur ipsa, & ex viribus hisce in contrarium urgentibus ad æquilibrium restituitur. Hinc patet æstui undarum non facile poste tribui subversionem navis, quamdiu sit corpus aquæ libere innatans, quod erectum situm continuo recuperare studet, vel debita gaudet stabilitate.
Idem, & quidem multo magis valet de nave, malis suis orbata, quæ sola undarum vi agitatur, & æquilibrium suum, ut corpus libere natans, semper servat, licet jam quasi frenis suis laxata, cœco impetu, in syrtes & scopulos sæpe feratur.
Restat jam, ut ostendatur, navem rite constructam in reparatione carinæ subversionis periculo immunem etiam esse, modo debita adhibeatur cautela. Navis, quæ jam erit reparanda, aut ad inclinationem redigenda, liberatur primum omnibus oneribus, ut eo leviori opera inclinetur; mali præter consveta sua munimenta (Svethice vant och stag) sustentantur fustibus a parte navis deprimenda, & funibus a parte elevanda, ita ut resistere atque ferre valeant vim navis inclinantem, ne vel flectantur, vel, quod sæpe fit, prorsus rumpantur. Navis inclinanda fulcimentis insuper sustentatur. Nave sic ad reparationem præparata atque munita, funes ductorii 3, 4, vel 5. pro mole & stabilitate ipsius malis alligantur, quibus singulis, circa trochleam 7 orbiculorum transeuntibus, vis 20 hominum applicatur, quæ, machinæ hunc in finem institutæ, (Svethice Bråbänck) tandem id effcit, ut navis ad arbitrium inclinetur, donec carina ejus supra aquam promineat. Dum navis, ut diximus, inclinatur, observamus semper, quo magis inclinatio augetur, eo magis navem inclinationi resistere, adeo quidem, ut stabilitas navis sub inclinatione mirum in modum crescat; quod provenit partim ex aucto pondere navis a parte elevatiori, partim ex incremento sectionis aquæ, quæ sub inclinatione ad reparationem carinæ invenitur este, ut ffffff (Fig. 8. 9.) & a parte anticæ & posticæ (Svethice Akter och För) maxime dilatari, adeo quidem, ut resistentia navis tanta sit, ut sufficiat reparationi carinæ. Hinc patet navem regulariter constructam, dum adhuc vacua fit, & antequam stabilitas ingestis oneribus aucta fuerit, satis submerisioni resistere poste, ut vitium alicubi alias fuisse commissum concludere fas fit, si aliter eveniat.
Qvum experientia edoceat, malos circa reparationem carinæ sæpe rumpi, licet modo supradicto fuerint muniti, quomodo facile quis sibi persvadeat, navem a sola actione ventorum in vela posse subverti, nimirum malos atque trochleas ejusmodi vim ferre posse, postquam pondus navis auctum fit aliquot 1000 Sk:#, & ipsa ad 3 vel 4 pedes profundius demersa; adeo ut prius, malos & antennas frangi, velaque disrumpi necesse sit, quam hujusmodi navis, vi ventorum, in mari subverteretur.
Inter casus improvisos, quibus navis in vasto mari agitata subverti posset, sunt, si eodem momento, quo unda percutit, turbo navem aggrederetur, ubi, si navis simul supra vadum subsideat, ab actione ventorum in vela evertitur. Idem accidit, si contabulationes navis ex impetu undarum dehiscerent, ut aqua per rimam quandam occultam posset in navem profluere, ubi navis, aquis præonusta, tandem submergi possit, & denique inclinata subverti. Possunt quoque vehementiores undarum illisiones margines navis vel posticam navis partem confringere, ubi ex irruentibus aquis navis submergeretur & subverteretur.
Similiter, si navis ex diutina procella in prænubila tempestate feretur in syrtes & scopulos decliviores, potest ex æstuante mari & prementibus ventis quoque subverti. Nec non in magna inclinatione navis, si tormenta & alia onera non fuerint locis suis probe affixa, sed ad latus navis depressius omnia corruant, maximum est periculum subversionis. Fieri etiam potest, ut navis, velis & reliquo apparatu instructa, subverti possit, quando non satis adhuc est onerata, si aperturae, guæ sub inclinatione navis ad superficiem aquæ deprimi possunt, vel sub ea demergi, non fuerint bene clausæ & obturatæ.
Cum jam ostensum sit, quod, quo magis navis nostra inclinet, ea magis crescat latitudo linearum aquearum a parte, versus quam sit inclinatio, & centrum gravitatis ascendat ab altera parte, unde stabilitas ejus adeo augetur, ut inclinationi factæ circa reparationem carinæ magis magisque resistatur & mali utcunque muniti curventur, & non raro frangantur, optimo jure concludimus (§. 17.) navem rite constructam a sola ventorum & undarum vi nunquam subversi posse, omnibus aliis, quæ huc pertinent, probe observatis.
Vano itaque metu subversionis accidit, ut timidiusculi & imperiti Naucleri, interdum navis servandæ gratia, contrahant minuantque vela, quod quidem peritiores quoque aliquando faciunt, ut parcant malis & antennis, nam sine illis est nauta, quod avis sine alis. Tamen in ultima necessitate omnia sunt tentanda, & minus periculum adeundum, pro vitando majori. Quis enim non facile perspiciet, quodnam sit Navarcho utilius & honorisicentius, vela dando ventis, conari præientissimum evitare discrimen, licet animosius hoc tentamen ipsi constaret malis & antennis, quo ipso postea cogeretur, minima tamen, quæ fieri potest, jactura, ferri in littus vel scopulos, & sic naufragium pati, vel etiam irrito metu subversionis, parcere velis, & tandem conjici in saxa vel littus; atque facere naufragium. Quivis sane asseret, priorem, qui animo & scientia conatus sit se servare, tamen eo ipso navem perdidit, officii sui numeros omnes implevisse, & longe minori jactura venit in portum, idque ratione navis, quæ, amissis malis, antennis, rudentibus, & ceteris, non adeo facile vi ventorum disrumpitur, nec tanta vi fertur in littus, ac alterius, quæ, retentis malis & antennis, facilius obsecundat ventis, tantaque ut plurimum cum vehementia propellitur in littus, ut conquassata, in partes solvatur, & denique pervertatur. Si hoc accideret longius ab iis, qui suppetias ferre possent & vellent, nulla esset reliqua salus, sed homines, onera & ipsa navis, eadem involverentur ruina.
Virtutis ingeniique laude conspicuo,
Dn CAROLO SHELDON,
De Subversione Navium pulcre disputanti.
Gloriatur, & recte quidem gloriatur, Anglia de Theatro SHELDONIANO, quippe quod jamdiu exstat doctarum mentium pabulum Palladisque sedes, Oxoniæ, longe magnificentissima; donum, ære utique perennius, Fundatoris sui, Archi-Episcopi Cantuariensis, & Cancellarii Academiæ Oxoniensis, proximumque ab Rege Regiaque Familia locum, muneris dignitatem si spectes & amplitudinem, dum viveret, tenentis, GILBERTI SHELDON. In Sveciam vero, patria relicta, simul ac felici auspicio immigraverat Ejus frater, FRANCISCUS SHELDON, ipsemet non solum, sed filius FRANCISCUS JOHANNES, nepos CAROLUS proneposque GILBERTUS, singuli eodem genere & semine perillustri oriundi, in Architectura Navali, continui seculi vergentis spatio cum biennio, ita ad has oras excelluere, ut isti, totidem in scena Roscii, paucos sibi habuerint pares. Etenim in oculos animosque cum incolarum, tum exterorum huc, vel e terris disjunctissimis, advolantium, non potest non incurrere opus illud Dædaleum, miraculis Naturæ & Artis, jure suo, adnumerandum apud Carolicoronenses, in monte durissimo Lindholmen, excogitatione atque manu SHELDONIANA, at publicis impensis, ante hos quatuor & triginta annos, erectum adornatumque. Stationem loquor Navium haud parvarum, nec mediocrium, sed maximarum, ac sidera veluti, vertice, malis, antennis, supparisque, ferientium, multo, opportunissimam, qua ingressum, quave egressum, carinis nunquam malefidam, ubicunque quassatæ percussæque erunt reficiendæ. Quorsum istæc? Tibi, Praestantissime atque Humanissime Domine, sponte currenti calcaria etsi non quidem opus erit addere, addenda tamen volui, ut hac in eadem officina Architecturæ Navalis, quemadmodum Majorum fuit, ordine ac serie quidem admirabili; ita Tuis in posterum deliciis amoribusque, pari industria, ingenii dexteritate pari, eminere possis, quo tot tantaque Nomina SHELDONIANA imiteris, imitando æmuleris, æmulatione decentissima, quippe dies diem docet, vincas, alteri seculo sic, mihi crede, optime prospecturus, Est idipsum, quod abs Te, literis moribusque elegantioribus, inde a prima ætate, tincto, cujusque rei specimen, hac in Dissertatione publica sat luculentum edidisti, jure exspectant Summi Mæcenates Tui, LÖFVENSKIÖLDIUS Noster, Parentes & Cognati svavissimi, exspectamus nos itidem & tota Amicorum cohors.
PETRUS EKERMAN,
Eloqv. PROF. Reg. & Ord.
Carl Sheldon: De subversione navium
L.M. Höjer, Upsala, 1757.
Transcribed by Lars Bruzelius.
Sjöhistoriska Samfundet | The Maritime History Virtual Archives | Rigging | Search.
Copyright © 2003 Lars Bruzelius.