В.Н. Краснов кандидат военно-морских наук, капитан 1 ранга, Е.А. Шитиков кандидат технических наук, лауреат Государственной премии, вице-адмирал
XVIII век был для России и ее флота началом грандиозных научных экспедиций и географических исследований.
В 1719 г. Петр 1 посылает на Дальний Восток выпускников Морской академии геодезистов Ивана Евреинова и Федора Лужина до Камчатки “и далее, куда вам указано”, для описания тамошних мест, “где сошлась Америка с Азией”. Исследователи прошли на ладье многомильный океанский путь и описали 14 Курильских островов.
Федор Соймонов, Карл Верден и Василий Урусов по указанию Петра 1 в 1719-1720гг. произвели съемку берегов Каспийского моря, измеряли его глубины. Так появилась близкая к действительности карта этого моря. Более уточненная карта Каспийского моря составлена позже А.И. Нагаевым и издана в 1796г., в которой учитывались и результаты изысканий капитан-лейтенанта И.В. Токмачева, произведенных в 1764-1765гг. В 1752г. А.И. Нагаев составил “Атлас Балтийского моря”, служивший долгие годы одним из лучших навигационных пособий для географов и судовых штурманов.
За три недели до смерти, в январе 1725г., Петр 1 собственноручно написал инструкцию для экспедиции Витуса Беринга, названной Первой Камчатской. Эта экспедиция продолжалась около пяти лет (1725-1730). Помощники Беринга были лейтенанты А.И. Чириков и М.П. Шпанберг. На построенном в Нижне-Камчатске боте “Св. Гавриил” исследователи обогнули Чукотский нос до широты 67°18', убедившись в существовании пролива между Азией и Америкой и подтвердив еще раз факт открытия пролива Семеном Дежневым в 1648 г. Главный вопрос, стоявший перед экспедицией и занимавший долгое время Петра 1, был разрешен окончательно.
Вторая Камчатская экспедиция продолжалась десять лет (1743-1753). Проект ее был составлен В. Берингом и дополнен Адмиралтейств-коллегией. Эта экспедиция являлась частью Великой Северной экспедиции, имевшей целью исследовать Северный морской путь, побережье Ледовитого океана. Дальнего Востока и Северо-Западной Америки. Она включала несколько отрядов, возглавляемых офицерами флота С.Г.Малыгиным, С.И.Челюскиным, Д.Я. и К.П.Лаптевыми, А.И.Чириковым, М.П.Шпанбергом и другими. Научное руководство экспедицией осуществляла Академия наук. Она разработала подробные инструкции, указала маршруты, снабдила картами, книгами, инструментами и приборами. В результате Великой Северной экспедиции была сделана опись берегов от Белого моря до устья р.Колымы.
Камчатская часть экспедиции во главе с капитан-командором В.Берингом и капитан-лейтенантом А.И.Чириковым имела задание найти путь к северо-западному берегу Америки. С этой целью в Охотске были построены в 1740 г. пакетботы “Св. Петр” и “Св. Павел”. Пакетбот - парусное судно водоизмещением 200-400т., вооруженное несколькими пушками, предназначенное для посыльной службы.
Прозимовав на Камчатке, в Авачинской бухте в 1741г., Беринг и Чириков положили здесь основание Петропавловского порта (назван в честь пакетботов). Летом этого года они вышли в море, направляясь к Америке. В пути пакетботы потеряли друг друга из виду, и в дальнейшем плавания Беринга и Чирикова продолжались самостоятельно.
В. Беринг на “Св. Петре” с командой 71 человек после полуторамесячного плавания подошел к берегам Америки, открыл ряд островов у полуострова Аляска и в Алеутской гряде. На обратном пути, задерживаемый сильными ветрами, с изнуренным голодом и болезнями экипажем Беринг подошел к островам (названными позже Командорскими), принятым им за берега Камчатки. После аварии судна команда “Св. Петра” высадилась на один из островов, где Беринг скончался. Оставшиеся в живых 31 человек во главе со Свеном Вакселем на восстановленном пакетботе прибыли в Петропавловск.
А.И.Чириков на “Св. Павле” впервые заметил берега Америки южнее о-ва Ситхи 16(27) июля 1741г. Посланные к берегу для выбора якорной стоянки и за пресной водой две шлюпки не вернулись к судну. В течение двух недель пакетбот следовал вдоль американского берега и затем “Св. Павел” лег на курс в Петропавловск, куда и прибыли 10 октября, потеряв значительную часть команды. По пути экспедиция Чирикова открыла ряд новых островов из Алеутского архипелага.
Один из отрядов Второй Камчатской экспедиции, возглавляемый М.П.Шпанбергом, прошел на судне вдоль гряды Курильских островов, достигнув берегов Японии.
Находившиеся при Великой Северной экспедиции ученые и студенты Академии наук и Морской академии собрали важные научные сведения о Сибири, Камчатке, ряде островов Тихого океана.
Географические исследования Камчатской экспедиции перевернули существовавшие к тому времени представления о северной части Тихого океана и восточных берегах Сибири. Были открыты многие острова, нанесена на карту линия северо-восточных берегов России, северо-западных берегов Америки, берегов Аляскинского залива. Был открыт для России дальневосточный путь в Америку и Японию. Открытия экспедиции нашли отражение в “Атласе Российском”, изданном в 1745 г. Петербургской академией наук, а также на карте, составленной А.И.Чириковым и И.Ф.Елагиным.
Одно из следствий экспедиции - возникновение в конце XVII в. русских поселений на Алеутских островах, Аляске и северо-западных берегах Америки, земли, которую назвали Русской Америкой. Бурное освоение этих земель относится ко времени плавания в Америку купцов и морехода Г.И. Шелихова в 1784 г. Так, на острове Кадьяк была основана Павловская гавань. Центром Русской Америки стал город Ново-Архангельск (ныне Ситка) на острове Баранова.
В периодических изданиях России тех лет появились публикации с описаниями северо-западной части Американского континента. Например, “Санкт-Петербургские ведомости” поместили на своих страницах серию статей под общим названием “Известия о Калифорнии”. В них подчеркивалось, что эта область Америки является наиболее близкой к России землей по ту сторону Тихого океана.
К 1787г. считались неотъемлемыми права России на территорию северо-западных берегов Америки (севернее 55° широты), достигнутой экспедицией А.И. Чирикова. Именно эти координаты были обозначены в качестве южной границы русских владений в инструкции, разработанной для первой русской кругосветной экспедиции Г.И.Муловского, несостоявшейся из-за его гибели в сражении у о-ва Эланд (1789).
В мае 1765 г. три судна - “Чичагов”, “Панов” и “Бабаев”, названные по фамилиям флотских офицеров, командовавших ими, вышли из Кольского залива с задачей “учинить” поиск морского пути “Северным океаном на Камчатку”. Общее руководство экспедицией Екатерина II возложила на В.Я.Чичагова. Судна имели двойную наружную обшивку, повышающую защищенность ото льда. Исследователям удалось достичь северо-западных берегов Шпицбергена и широты 80°30'. Задача пройти на парусном судне Северным морским путем осталась невыполненной. Однако значение экспедиции Чичагова нельзя преуменьшить, она явилась первой экспедицией в Арктику, оснащенной специальным научным оборудованием и приборами, большей частью сконструированными М.В.Ломоносовым. Она проникла на север до широт, еще не достигнутых предыдущими западноевропейскими экспедициями.
Во второй половине ХУШ в., по настоянию М.В.Ломоносова, была организована экспедиция, возглавляемая капитаном 2 ранга П.К.Креницыным и капитан-лейтенантом М.Д.Левашевым для дальнейшей описи Алеутских островов и берегов Америки. Она проводилась в 1764-1770 гг. и положила начало планомерному и обстоятельному исследованию Алеутской гряды, но в целом оказалась не совсем удачной.
Широкие исследования Русской Америки связываются с деятельностью Российско-Американской компании, в которую объединились в 1798г. все купцы, находившиеся на северо-западных берегах Америки.
Взаимосвязь Петербургской академии наук с флотом, безусловно, не ограничивалась совместной работой ученых и моряков при подготовке и проведении морских научных экспедиций. Велик вклад Российских ученых и в кораблестроительную науку, в научные основы военного и торгового судостроения.
Среди первых действительных членов Петербургской академии наук выдающихся результатов в области физических основ кораблестроения и мореплавания достигли Л.Эйлер и Д.Бернулли. Швейцарец по происхождению, Д.Бернулли восемь лет работал в Петербурге (1725-1733гг.), напечатал много научных трудов. В стенах Петербургской академии наук Бернулли начал исследования основ механики жидкости, закончившиеся капитальным трудом “Гидродинамика, или записки о силах и движениях жидкостей” (1738г.). Он впервые ввел в научный оборот термин “гидродинамика”, став вместе с Эйлером основоположником этой науки, на которой во многом зиждется теория корабля.
В уравнении, названным именем Бернулли, показана зависимость между давлением и скоростью движения жидкости по линии тока с учетом действия сил тяжести. Уравнение представляет собой приложение закона сохранения механической энергии к стационарному движению идеальной жидкости. Значение выявленной им закономерности для судов и технических средств, связанных с жидкой средой, трудно переоценить.
Л.Эйлер был приглашен в Россию по рекомендации Д.Бернулли. - 20 лет он становится членом Петербургской академии наук, оставаясь им в течение 56 лет, вплоть до самой кончины. Им написано в Петербурге в общей сложности около 500 научных работ. В его основополагающем труде “Общие принципы движения жидкостей” (1755г.) приведены дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости. Рассматривая изменения скорости частицы, Эйлер вывел основное уравнение гидродинамики, названное его именем.
В полном собрании сочинений Эйлера научным основам кораблестроения посвящены четыре тома, два из них - труд “Морская наука”. Впервые он был издан в 1749 г. в Петербурге на латинском языке, который тогда считался общепринятым для научных публикаций. Первый том “Морской науки” посвящен сопротивлению, которое испытывает тело при прямолинейном движении в воде. Второй том непосредственно связан с кораблестроением. Об этом говорят названия некоторых глав: “О положении равновесия кораблей”, “О наклоне, который разрешается иметь кораблям”, “О действии руля”, “О действии весел”, “О конструкции мачт” и др. Труд “Морская наука” выполнен Эйлером по заданию Петербургской академии наук. Недаром впоследствии академик А.Н.Крылов писал, что теория корабля зародилась в нашей Академии наук. Эйлер понимает, что труд по вопросам кораблестроения несколько академичен и сложен для тогдашних кораблестроителей, и решает изложить его содержание в более популярной форме и в одной книге под названием “Теория корабля” (1773г.). Новая книга, написанная на французском языке, сразу получила всемирное признание и оказала реальное влияние на проектирование кораблей. Ее перевод на русский язык и дополнения сделал член Петербургской академии наук М.Е.Головин, назвав труд так: “Полное умозрение строения вождения кораблей” (1778 г.). В последней редакции книги три части: о равновесии корабля, на одном месте стоящем; о сопротивлении, которому плывущие по воде корабли подвергаются, и о действии руля; об оснастке и о вождении кораблей.