Тяжело ли было бурлакам?

Наиболее активно бурлаки работали на участке от Рыбинска до Астрахани протяженностью 2645 км. Репин показывает ватагу бурлаков (11 человек), идущую «бичевой» по песчаной отмели в безветренный солнечный день. Ход «бичевой» начинался обычно выше устья Камы. Бичевой называлась прочная веревка толщиной 3 дюйма (

7,5 см) и длиной порядка 100 саженей (

214 м). Длина бичевы выбиралась так, чтобы можно было вести судно по достаточно глубокому месту. В то же время величина угла a гор (рис. 1) не должна была приводить к большим потерям совершаемой работы.

И.Е.Репин точно указал место крепления бичевы (верхняя часть мачты) и ее провис. Казалось бы, бичева должна быть натянута, и крепить ее нужно так, чтобы угол a верт (рис. 2) был как можно ближе к 90°. Все было бы так, если бы бичева была невесома. На деле вес такого каната составлял не менее 2500-3000 Н, и, прикрепляя канат к вершине мачты высотой

Расстояние от Астрахани до Н. Новгорода (2172 км) груженые расшивы преодолевали за 2,5-3 месяца, стараясь в основном двигаться под парусом. В безветренные дни в низовьях Волги при быстрых паводковых водах суда двигались подачей (рис. 3). В этом случае вперед судна завозились якоря, и расшива подтягивалась к ним с помощью каната, вытягиваемого бурлаками, идущими по палубе. При этом брался канат в 4-5 раз длиннее и в 1,5 раза толще бичевы, но его вес не слишком осложнял работу. При ходе подачей практически нет потерь в совершаемой работе из-за иной геометрии приложения сил. Тем не менее хорошо известно, что бурлаки предпочитали ход бичевой. Очевидно, дополнительная работа, связанная с завозом якорей, была весьма обременительной.

Попытаемся дать количественную оценку тяжести бурлацкого труда. Так как судно движется с постоянной скоростью, проекция силы тяги на направление движения равна силе сопротивления водного потока:

В справочнике «Спутник механика» ( «Vade Mecum» ) Бернулли, впервые переведенном и изданном в России в 1864 г., можно найти следующее утверждение: «Сопротивление движению судна пропорционально погруженной части наибольшего поперечного сечения судна, а также квадрату скорости судна». Выведем соответствующую формулу в современных обозначениях. Качественно она получается, если вспомнить, что по 2-му закону Ньютона сила равна изменению импульса в единицу времени. Запишем передаваемый за время D t импульс водного потока, падающего ортогонально на погруженную в воду пластину площадью S, в виде:

Безразмерный коэффициент C x определяется экспериментально для каждого конкретного судна и зависит от обтекаемости. В современных реальных расчетах с помощью нескольких безразмерных параметров учитывается также трение воды о всю смоченную поверхность. Однако для оценки достаточно приведенной формулы.

Конкретные значения скорости течения Волги во времена Репина можно найти в словаре Брокгауза и Ефрона. Весной, в мае, скорость течения изменялась от 2,5 фут/с в верховьях до 7,7 фут/с ниже Саратова. Летом эти цифры уменьшались до 1,5 фут/с и 3 фут/с соответственно. На плесах, ровных участках реки, удобных для судоходства, можно принять скорость течения 2,3 фут/с. Из описаний труда бурлаков следует, что «без ветра, бичевой» они преодолевали в день по берегу от 5 до 10 верст. Таким образом, их скорость равнялась 0,3-0,6 фут/с. Если взять большее значение, то вычисления по формуле Бернулли, которые мы не приводим, показывают, что сила сопростивления движению расшивы на волжских плесах равнялась примерно 2400 Н.

так что дополнительное сопротивление руля равно примерно 400 Н.

Сила тяги бурлаков (в соответствии с рис. 1 и 2) рассчитывается по формуле:

F тяги = F сопр /(cos a гор Ч sin a верт ).

Точное значение этих углов по картине И.Е.Репина установить невозможно, но ориентировочно, зная длину бичевы, расстояние от бурлацкой тропы до судоходного русла (

Старинные меры длины и веса

1 сажень = 3 аршина = 12 четвертей = 7 футов = 2,1336 м;
1 аршин = 4 четверти = 16 вершков = 0,7112 м;
1 верста = 500 сажен = 1066,8 м;
1 м = 2,38 фут;
1 кГ веса = 2,4419 русского фунта;
1 пуд = 16 кГ веса.

Источник