Введение: Основы норвежской морской державы

Корабли викингов стоят как одно из величайших инженерных достижений истории, но их строительство опиралось на удивительно ограниченную палитру сырья. Что отличало норвежских судовладельцев, так это не доступ к экзотическим веществам, а необычайная глубина знаний о материалах, доступных в скандинавском ландшафте. Каждый лес, каждая клепка, каждая нить веревки были выбраны с учетом конкретных требований к производительности, сформированных поколениями эмпирических испытаний в самой требовательной морской среде на Земле.

Северная Атлантика требовала, чтобы суда, которые могли бы сгибаться под воздействием волны, оставались водонепроницаемыми в течение недель непрерывного плавания и все еще были достаточно легкими, чтобы экипаж мог перетаскивать перевалку между фьордами. Для удовлетворения этих противоречивых требований требовались материалы, выбранные с точностью. В этой статье рассматриваются конкретные вещества, используемые в строительстве кораблей викингов, методы, разработанные для их подготовки, и материальная логика, которая сделала эти суда легендарными. Археологические свидетельства из затонувших кораблей Гокстада, Осеберга и Скульделева обеспечивают окно в сложную инженерную традицию, которая полностью полагалась на местные ресурсы и устную передачу знаний.

Основные материалы в судостроении викингов

Материальный инструментарий судоводителя Викинга был удивительно сфокусирован. Почти каждый компонент, полученный из дерева, продуктов животного происхождения или растительных волокон. Что отличало скандинавскую конструкцию, было не разнообразием материала, а строгим выбором и подготовкой каждого вещества. Ниже приводится исследование первичных материалов и их конкретной роли в строительстве кораблей.

Древесина: скелет и кожа корабля

Древесина составляла подавляющее большинство массы судна, но судостроители не просто выбирали какую-либо древесину, они отбирали виды, исходя из специфических механических требований каждого компонента. Оук (Кверкус Робур) Это был самый ценный вид, предпочитаемый своей необычайной прочностью, естественной устойчивостью к гниению и способностью радиально расщепляться на длинные прямые доски, следующие за зерном. Корабль Гокстад, построенный около 890 года нашей эры, был построен почти полностью из высококачественного дуба, что в значительной степени способствует его исключительному состоянию сохранности. Высокое содержание дуба обеспечивает естественную защиту от морских буров и грибкового распада, что делает его идеальным для самых критических структурных элементов.

Другие виды были отобраны по их специфическим свойствам:

  • Сосна (Pinus sylvestris) Смола обеспечивала естественную гидроизоляцию и снижение влагопоглощения. Сосна также использовалась для планировки палубы, где экономия веса была критической для производительности. Дендрохронологический анализ грузового судна Skuldelev 3 выявил сосновые компоненты, которые были тщательно отобраны из деревьев, выращенных в конкретных условиях почвы, чтобы максимизировать прямоту.
  • Эш (Fraxinus excelsior) Был выбран для весла, мотоблоков и других компонентов, подвергающихся повторной ударной нагрузке. Пепел обладает исключительной эластичностью и устойчивостью к расщеплению при циклическом напряжении, с модулем разрыва, превосходящим большинство других европейских лиственных пород. Пепельные весла могли сгибаться, не ломаясь, поглощая удар бурных морей и передавая его постепенно в руки гребца, а не внезапно.
  • Берёза (Betula pubescens) Березовая кора редко использовалась для структурных компонентов, но высоко ценилась за кору. Березовая кора содержит бетаулин, соединение, обеспечивающее исключительную гидроизоляцию и устойчивость к разложению. Судостроители использовали березовую кору в качестве гибкой мембраны между суставами и в качестве компонента в выхлопных смесях. В регионах, где сосновая смола была дефицитной, березовая кора перерабатывалась в водонепроницаемое соединение посредством контролируемого горения.
  • Пицея (Picea abies) ель использовалась для небольших компонентов, таких как колышки, клинья и весовые валы в регионах, где предпочтительные виды были недоступны. ель имеет благоприятное соотношение прочности к весу, но менее долговечна, чем дуб или сосна при воздействии влаги. Археологические находки показывают, что она обычно использовалась только для некритических, легко заменяемых частей.

Доступность этих видов значительно варьировала по всей Скандинавии. Норвежские судовладельцы имели доступ к обильной сосне и ели из обширных бореальных лесов, в то время как датские строители чаще использовали дуб из смешанных лиственных лесов юга. Эта региональная вариация хорошо видна в археологической летописи: пять кораблей Скульделева, раскопанных из Роскильде-Фьорда в Дании, в основном дубовые, в то время как корабли, найденные в западной Норвегии, показывают большую зависимость от сосны, с дубом, зарезервированным для наиболее важных компонентов, таких как килы и стеблевые столбы.

Отбор древесины и практика сезонного использования

Судостроители не вырубали деревья наугад. Они выбирали деревья, которые медленно росли в густых лесах, производя узкие кольца роста, которые указывали на более высокую плотность и прочность. Дубовые деревья с количеством колец от 8 до 10 сантиметров были предпочтительными для килей, где требовалась максимальная прочность и устойчивость к сжатию. Деревья, которые росли на открытых склонах, часто были более узловатыми и использовались только для коленных брусьев, L-образных компонентов, которые соединяли киль со стебельными и кормовыми столбами.

Древесина обычно вырубалась зимой, когда сок был минимальным, снижая риск грибкового нападения и проверки. Древесина затем расщеплялась радиально с помощью клиньев, никогда не пила, потому что расщепление следует за натуральным зерном и производит более прочные, более стабильные доски. Сев через зерно создавал бы плоскости слабости, где вода могла бы проникать и расщепления могли распространяться. После расщепления доски были уложены спейсерами и высушены воздухом в течение нескольких месяцев, но не полностью приправлены. Степень влажности была намеренно сохранена, чтобы сохранить древесину гибкой для изгиба в изогнутую форму корпуса.

Этот гибридный подход, частично приправленный, но не высушенный, дал кораблям Викинга их уникальное сочетание прочности и гибкости.

Железный: скрытый застежитель

Хотя корабли викингов, кажется, почти полностью держатся вместе из дерева, они не могут быть полностью уничтожены. железные заклепки и гвозди Критическую конструктивную роль играл клинкерный метод конструкции корпуса, который требовал закрепления перекрывающихся досок в тысячах точек. Каждая заклепка прогонялась через предварительно просверленное отверстие, а выступающий конец забивался по металлической роще, плоской стиральной машине, которая распределяла нагрузку по поверхности доски, создавая промывной, водонепроницаемый стык.

Железо для этих заклепок производилось с использованием местного болотного железа, относительно низкосортной руды, которую можно было плавить в небольших переносных печах. Болотное железо образуется в торфяных болотах благодаря действию железоокисляющих бактерий, создавая концентрированные отложения, которые можно было собирать простыми инструментами. В то время как болотное железо производило хрупкий металл по сравнению с современной сталью, оно было адекватным для крепления судов при использовании в сочетании с гибкостью деревянной конструкции. Норвежские кузнецы разработали специальные методы для закаливания головок заклепки для создания затвердевших поверхностей и для контроля диаметра затвора для обеспечения согласованных помех. Типичный длинный корабль мог содержать несколько тысяч железных заклепок, каждый индивидуально кованный и управляемый вручную, представляющий недели квалифицированного труда.

Железо также использовалось для якорных компонентов, цепных звеньев, а иногда и для усиления стебельных и кормовых постов, где структурные нагрузки были самыми высокими.Однако железо было дорогим и трудоемким для производства.Одна клепка требовала добычи и плавки руды, ковки металла, формирования головы и отвоза его домой.Кораблестроители использовали железо экономно, полагаясь в первую очередь на деревянные столярные изделия и органические ресницы для некритических соединений.Экономика использования железа была не ограничением, а преднамеренным выбором конструкции, поскольку снижала вес и позволяла корпусу сохранять гибкость.

Тар и Питч: водонепроницаемая печать

Без эффективной гидроизоляции деревянный корпус, построенный из клинкера, будет неустанно просачиваться через тысячи зазоров между перекрывающимися досками.Строители кораблей викингов решили эту проблему, применив сосновая смола к каждому суставу в корпусе. Сосновая смола вырабатывалась медленно горящим смолистым сосновым деревом в крытой печи, процесс, который требовал тщательного контроля температуры в течение нескольких дней. Получившаяся черная, вязкая жидкость состояла из сложной смеси фенольных соединений, органических кислот и углеводородов, которые обеспечивали как гидроизоляционные, так и природные консервантные свойства.

Тара наносили горячей, зачищали в щели между перекрывающимися досками и часто смешивали с шерсть, мх или волосы животных Для образования уплотнительного соединения, которое могло бы заполнять большие промежутки. Эта смесь набухала при влажном состоянии, создавая водонепроницаемую уплотнение, которое предотвращало протекание, при этом позволяя корпусу изгибаться. Уплотнение наносилось между каждой уплотнительной страей во время строительства, и весь корпус затем покрывался тонким слоем дегтя для защиты поверхности древесины. Регулярное обслуживание было необходимо: суда перенасыщались ежегодно, а процесс дегтя судна становился общим ритуалом в норвежских прибрежных общинах. Отличительный запах горящей сосновой смолы, едкой и дымчатой с нотами креозота, был бы в подавляющем большинстве знаком любому, кто живет рядом с гаванью.

Заслуживают внимания химические свойства сосновой смолы. Её фенольные компоненты действуют как природные биоциды, предотвращая рост морских организмов, которые в противном случае деградировали бы древесину. Смола также проникает на поверхность древесных волокон, создавая гидрофобный барьер, снижающий усвоение влаги даже на голых поверхностях. Именно это двойное действие, гидроизоляция и консервация, позволяет дегтированным деревянным сосудам выживать веками при правильном обслуживании.

Спрятанные животные и хеви: гибкие застежки

Животные продукты играли важную, но часто упускаемую из виду роль в строительстве кораблей викингов. Тюлень и скот прячутся Они использовались для нескольких критических применений:

  • Стирка для тумбочкиКильсонная конструкция, удерживающая мачту на месте, была привязана к килю с помощью зубчатых кожаных стрингов. Эти гибкие связывания позволяли мачте сгибаться под ветровой нагрузкой без передачи деструктивных сил непосредственно на конструкцию корпуса. Кожа слегка растягивалась под нагрузкой, поглощая энергию, которая в противном случае была бы передана в виде напряжения.
  • Погода ЗащитаКожаные палатки были возведены над палубой во время длительных путешествий, обеспечивая укрытие от дождя и спрея. Они обычно изготавливались из шкуры крупного рогатого скота, обработанной маслом для повышения водостойкости.
  • Ремонтные пластыриВ экстренной ситуации разорванная доска может быть временно залатан кожей, прибитой к брешь, что позволяет судну добраться до порта для надлежащего ремонта.
  • Скрепление вложенийКожа использовалась для обертывания и защиты линий оснастки в местах чафе, особенно там, где веревки проходили через отверстия в древесине.

Знай, в частности, от оленей и крупного рогатого скота, применялись для привязывания весла к их отверстиям и привязки рулевого весла к боковой части корпуса. Сине удивительно силен в напряжении и не сильно растягивается при влажности, что делает его превосходящим по силе шнуры растительного происхождения для критических соединений, где требовалось точное управление. Прикрепление рулевого весла, в частности, должно было выдерживать огромные силы без скольжения, а синус обеспечивал необходимую хватку и долговечность.

Природные волокна: веревки, риггинг и паруса

Корабли викингов требовали огромного количества веревки и кордажа для снаряжения, якорных линий, швартовых кабелей и миль шерстяной нити, необходимой для парусов. Конопля (Cannabis sativa) и льняная (Linum usitatissimum)Оба культивировались в Скандинавии и во всем скандинавском мире.

конопля Предпочтительным материалом для тяжелых канатов и кабелей были длинные волокна, высокая прочность на растяжение и естественная устойчивость к гниению от содержания пектина в клеточных стенках. Конопляная верёвка была скручена в трёхцепочечные линии, которые могли выдерживать огромные нагрузки, не ломаясь. Якорный кабель длинного корабля мог быть длиной 60 метров и 10 сантиметров в окружности, для этого требовались сотни килограммов волокна и часы труда, чтобы скручиваться в готовую линию. Конопляные верёвки часто были запятнаны для повышения водостойкости, хотя это несколько снижало гибкость.

льняной Использовался для более тонких кордажей, таких как галеры, листы и брейлы, которые контролировали форму паруса. Льняные волокна мягче и тоньше конопли, что облегчало их работу в линии малого диаметра, которые могли проходить через блоки и сковородки. Льня также использовалась для рыболовных линий и сетей, где особенно ценились ее гибкость и узелковые свойства.

Возможно, самым замечательным применением волокна было шерстяной парусАрхеологические данные с корабля Осеберг и других мест показывают, что паруса викингов были сплетены из шерсти овец, часто в алмазной воле, которая улучшала долговечность и уменьшала растяжение. Шерсть удивительно эффективна в качестве материала паруса при заполнении, что включает в себя механическую работу ткани, чтобы склеить волокна вместе, создавая плотную, водонепроницаемую поверхность, которая захватывает воздух и обеспечивает хороший захват ветра. Шерсть часто окрашивалась. корень маддера красные полосы или вуаду Для синего цвета, создавая отличительные узоры, которые идентифицировали владельца судна или регион происхождения, один большой парус требовал шерсти от сотен овец, представляя собой значительные инвестиции ресурсов и труда.

Техника строительства: как материал формирует дизайн

Clinker Construction: эволюция, управляемая материалом

Наиболее отличительная черта судостроения викингов, клинкерный или лапштрейк-метод, развивался отчасти из-за имеющихся материалов. Дуб и сосна могли быть радиально разбиты на длинные тонкие доски, которые естественным образом изгибались зерном дерева. Судостроители воспользовались этой кривизной, следуя естественной прострелке ствола при расщеплении, создавая формы корпуса, которые были как легкими, так и сильными с самого начала. Эта техника требовала глубокого понимания узоров роста деревьев и способности визуализировать окончательную форму из сырой древесины.

Перекрывающиеся доски создали серию внутренних выступов, которые действовали как шпангоуты, равномерно распределяя нагрузку по корпусу. Это было важно, потому что на кораблях не было непрерывной внутренней рамы в современном смысле. Сами доски несли большую часть структурной нагрузки, с заклепками, передавая силы между соседними страйками. Гибкость древесины в сочетании с заклепками соединений позволяла корпусу скручиваться и изгибаться с волновым действием без трескания. Жесткие корпуса разбивались бы в североатлантических набуханиях, факт, который ранние современные судостроители узнали бы с большой стоимостью, когда они пытались построить более жесткие суда, не понимая материальной логики норвежского дизайна.

Метод клинкера также эффективно использовал доступную древесину. Поскольку доски можно было разделить относительно тонко, один дуб мог дать большую площадь поверхности корпуса, чем это было бы возможно с досками спила той же толщины. Это имело значение в экономике, где большие деревья были ценным ресурсом, который требовал поколений для роста.

Стирка и структурная гибкость

Использование гибкие ресницы вместо жестких болтов В критических соединениях представляет собой один из самых сложных аспектов инженерии викингов. Мачта не была жестко привинчена к килю, как можно было ожидать. Вместо этого она прошла через отверстие в массивном лесу под названием «Килевая мачта». партнер по мачте и была вбита в изогнутый блок, известный как килсон. Кожаные ремни удерживали мачту на месте, позволяя ей слегка раскачиваться со сдвигами давления ветра.

Эта гибкость не позволяла мачте ломаться при внезапных порывах и передавала нагрузку постепенно на корпус, а не концентрировать ее в одной точке.

The рулевое ведро, установленный на правой стороне, крепился с помощью комбинации деревянного скобка и кожаного переплета. Это расположение позволяло веслу поворачиваться, оставаясь при этом прочно под контролем рулевого. Гибкое крепление поглощало удар от волн и позволяло лопасти весла оставаться погруженными даже при крене судна. Жесткое крепление заставляло бы весло подниматься из воды в тяжелых морях, компрометируя управление рулевым управлением именно в тот момент, когда оно было наиболее необходимо.

Материальные источники и торговля

Лесное хозяйство и управление ресурсами

Для строительства крупного корабля требовалось около 80 крупных дубов для одного корпуса, с дополнительными лесами для мачт, весл и внутренней арматуры. Это оказывало значительное давление на местные леса, особенно в Дании и южной Швеции, где дуб рос в изобилии. Существуют археологические свидетельства того, что норвежские общины управляли лесами специально для корабельной древесины, копируя деревья для производства прямых стеблей и удаляя конкурирующие виды, чтобы стимулировать рост ширококоронованных дубов с длинными, прозрачными стволами.

В Норвегии и Исландии, где дуба было мало, судостроители обращались к сосне и импортировали дуб с помощью тех же кораблей, которые строили.Корабль Скульделев-2, корабль, построенный в районе Дублина около 1042 года, был построен из ирландского дуба и позже отплыл в Данию, демонстрируя международную торговлю корабельной древесиной.Скандинавские купцы также экспортировали высококачественные дубовые доски в регионы, где не хватало подходящей древесины, причем эта торговля стала одним из самых ценных экспортов Скандинавии в эпоху викингов.

Роль иностранных и экзотических материалов

В то время как большинство материалов для кораблей были получены из местных источников, викинги действительно включали иностранные материалы, когда они были доступны. Слоновая кость моржа Из Арктики использовался для декоративных элементов, таких как столбы из стеблей головы животных и резные панели. китобонВ более позднем веке викингов материалы, полученные в результате торговли с Византийской империей и халифатом Аббасидов, такие как шелк и драгоценные металлы, использовались для украшения лучших сосудов, хотя они не имели структурной функции.

Торговые сети, поставлявшие эти материалы, также приносили новые техники и идеи.Скандинавские судостроители, которые путешествовали в Средиземноморье или на Британские острова, столкнулись бы с различными строительными традициями, и хотя они в целом сохранили свои местные методы, есть свидетельства межкультурного обмена в деталях, таких как конфигурации оснастки и формы парусов.

Обслуживание и жизненный цикл материалов

Корабли викингов требовали постоянного обслуживания для сохранения их материальной целостности. Ежегодное дегтеобразование было необходимо для поддержания гидроизоляции и предотвращения гниения. Поврежденные или изношенные доски заменялись по отдельности, а судоводители перевозили запасную древесину в дальних плаваниях. Гибкость, которая делала корабли настолько мореходными, также означала, что компоненты изнашивались быстрее, чем в жестких корпусах, и требовалась регулярная проверка и замена креплений.

Материальный жизненный цикл судна «Викинг» обычно составлял от 20 до 30 лет для судна, находящегося в активной эксплуатации, хотя суда, которые должным образом обслуживались и хранились под прикрытием в течение зимы, могли прослужить значительно дольше. Корабль «Осеберг», который был похоронен около 834 года нашей эры, уже видел значительные ремонты в течение его рабочего срока, включая замену досок и повторное причаливание соединений. Это свидетельство продолжающегося обслуживания подчеркивает ценность, размещенную на этих судах, и инвестиции материала и труда, которые они представляли.

Вывод: Непреходящее наследие материаловедения викингов

Строительные материалы, используемые на кораблях викингов, были выбраны не случайно или по традиции. Каждый компонент, от медленно растущего дуба киля до шерсти паруса и железа заклепок, был выбран и подготовлен с использованием знаний, накопленных в ходе веков эмпирических испытаний. Результатом стал класс судов, которые могли пережить худшую погоду, которую могла предложить Северная Атлантика, будучи достаточно легкими, чтобы перетаскивать порты и достаточно мелкими, чтобы ориентироваться во внутренних реках. Современные реконструкции, такие как Морской жеребец Глендалоу, полномасштабное воспроизведение Скульделева 2, подтвердили структурную мудрость этих выборов. Даже с современными инструментами и материалами, оказалось трудно улучшить баланс веса, силы и гибкости викингов.

Для дальнейшего чтения, Музей кораблей викингов в Роскильде, Дания предлагает обширные онлайн-ресурсы о затонувших кораблях Скульделева и их строительстве. Музей кораблей викингов в Осло, Норвегия В домах кораблей "Гокстад", "Осеберг" и "Тюн" с подробной природоохранной документацией. Журнал археологической науки регулярно публикует дендрохронологические и материаловедческие исследования.Всесторонний обзор экспериментальной археологии можно найти через Сеть ExarcКоординирует работу музеев под открытым небом, проводящих реконструкцию кораблей викингов.