Первые пароходы. Первые колесные пароходы Пароход с колесом как называется
Мысль о создании самодвижущегося корабля, который мог бы плыть против ветра и течений, приходила людям очень давно. Особенно остро нужда в таких судах ощущалась при подъеме вверх по реке. Идти под парусом, следуя извилистому руслу со сложным фарватером, часто было невозможно, двигаться на веслах против течения - тяжело. Для подъема грузов приходилось нанимать бурлаков, но те исполняли эту работу очень медленно. Уже в средневековье некоторые механики предлагали использовать для движения корабля водяное колесо, которое приводилось бы в действие людьми или животными (описание такого движителя дано в одной древней рукописи приблизительно в 527 году). Однако реальная возможность построить быстроходное самодвижущиеся судно с большой грузоподъемностью появилась только после изобретения парового двигателя.
Первый в истории пароход был сооружен американцем Фитчем. Он же построил в 1787 году второй пароход "Персеверанс". Любопытно, что в обоих случаях Фитч отказался от использования гребного колеса. На первом его пароходе машина приводила в движение весла, так что оно двигалось на манер галеры. Сам Фитч в 1786 году так описывал движение судна: "Ход поршня равен примерно 3 футам, и каждое его перемещение вдоль цилиндра вызывает 40 оборотов рабочего вала. Каждый оборот вала должен приводить в движение 12 лопатообразных весел с рабочим движением 5 футов и 6 дюймов. Эти весла передвигаются вертикально, подражая движению весел в руках гребца на лодке. Когда 6 весел (после рабочего хода - гребка) поднимаются из воды, 6 других погружаются для следующего гребка. Два хода весел (вперед и назад вдоль хода судна) составляют около 11 футов и получаются за один оборот вала". Как показывает рисунок, приложенный к описанию Фитча, весла укреплялись на рамах; с каждой стороны судна было по три пары соединенных между собой весел. Движения весел, как пишет сам изобретатель, были аналогичны движению ручного весла без уключины. Во втором пароходе Фитча весла были заменены гребным винтом, в использовании которого этот изобретатель намного опередил свое время. В 1788 году "Персеверанс" уже совершал регулярные рейсы между Филадельфией и Бурлингтоном, перевозя по 30 пассажиров. Всего он прошел около 1000 км.
Несмотря на очевидный успех опытов Фитча, его изобретение не получило в это время развития и погибло вместе с изобретателем. Но нельзя сказать, что дело его совсем не имело последствий. США были той страной, где особенно остро ощущалась нужда в самодвижущемся корабле. Хороших шоссейных или грунтовых дорог здесь было очень мало. Единственным средством сообщения оставались реки. Раньше других оценил возможности парохода судья Ливингстон. Он не разбирался в технических деталях, но был весьма искушенным дельцом и быстро сообразил, что при надлежащем размахе и хорошей организации дела пароходное сообщение может дать очень неплохую прибыль. В 1798 году Ливингстон добился права на установление регулярного пароходного сообщения по реке Гудзон. Дело оставалось за малым - у него не было парохода. Несколько лет Ливингстон пытался построить паровое судно, привлекая различных механиков. Было сделано несколько паровых кораблей, но все они развивали скорость не более 5 км/ч. Думать с такими пароходами о регулярном судоходстве было преждевременно. Разуверившись в местных механиках, Ливингстон в 1801 году отправился во Францию. Здесь он встретился со своим соотечественником Робертом Фултоном, который много думал над проектом парохода, а в это время работал над созданием подводной лодки. Однако на осуществление обоих проектов у него не было средств. Встреча оказалась решающей. Ливингстон, наконец, нашел подходящего механика, а Фултон - бизнесмена, готового финансировать его работу.
Осенью 1802 года между ними было заключено соглашение. Фултон обещал построить паровое судно, способное перевозить 60 пассажиров со скоростью 13 км/ч, а Ливингстон - оплатит все текущие расходы. Прибыль, полученная от эксплуатации корабля, должна делиться пополам. Первые опыты Фултона с самодвижущимися судами относились еще к 1793 году, когда он, исследуя различные типы гребного колеса, пришел к заключению, что наилучшим будет колесо с тремя или шестью лопастями, В 1794 году, побывав в Манчестере, он убедился, что наилучшим двигателем для самодвижущегося корабля может быть только паровая машина Уатта двойного действия. В последующие годы Фултон много думал над формой, проекциями и очертаниями судна. Прежде чем приступить к строительству, он уехал на воды в Пломбьер и здесь проводил опыты с метровой моделью, приводимой в движение пружиной. Весной 1803 года Фултон приступил в Париже к строительству своего первого парохода. Он был плоскодонным, без выступающего киля, ч обшивкой вгладь. Паровая машина Уатта была взята напрокат у одного знакомого, но схему передаточного механизма придумал сам Фултон. Построенный корабль оказался недостаточно прочным - корпус не выдержал тяжести машины. Однажды во время сильного волнения на сене днище проломилось и взятая в долг машина вместе со всем оборудованием пошла ко дну. С большим трудом все это удалось достать на поверхность, причем Фултон жестоко простудился во время спасательных работ. Вскоре был построен новый, гораздо более прочный корпус судна, имевший 23 м в длину и 2,5 м в ширину. В августе 1803 года было проведено пробное испытание. В течение полутора часов пароход двигался со скоростью 5 км/ч и показал хорошую маневренность.
Первым делом Фултон предложил свой пароход Наполеону, но тот не заинтересовался этим изобретением. Весной 1804 года Фултон уехал в Англию. Здесь он безуспешно старался увлечь английское правительство проектом своей подводной лодки и одновременно следил за изготовлением паровой машины фирмой Боултона и Уатта. В том же году он отправился в Шотландию, чтобы ознакомиться с построенным там Саймингтоном пароходомм "Шарлотой Дундас". (Саймингтон был едва ли не первый европейский механик, успешно справившийся с постройкой самодвижущегося парового судна. Еще в 1788 году по заказу крупного шотландского землевладельца Патрика Миллера он построил небольшой корабль с паровым двигателем. Пароход этот был испытан на Дэлсуинтонском озере в Шотландии и развил скорость до 8 км/ч. Спустя полтора десятилетия Саймингтон построил второй пароход - упомянутую выше "Шарлоту Дундас" для владельцев Форс-Клайдонского канала. Он предназначался для транспортировки грузовых барж.) Пароход Саймингтона был несомненно удачной моделью. Средняя скорость его без груженых барж составляла около 10км/ч. Однако и этот опыт не заинтересовал англичан. Пароход вытащили на берег и обрекли на слом. Фултон присутствовал при испытаниях "Шарлоты" и имел возможность ознакомиться с ее устройством. Между тем Ливингстон настойчиво звал Фултона в Америку. Его шурин и конкурент Стивенс начал в 1806 году постройку парохода "Феникс", надеясь что получит привилегию на маршрут Нью-Йорк - Олбани, срок которой у Ливингстона истекал в 1807 году. Надо было спешить со строительством своего парохода.
Фултон приехал в Нью-Йорк в декабре 1806 года. С начала весны был заложен корпус парохода. Вскоре из Англии прибыла заказанная ранее паровая машина Уатта. Установка ее на судно была очень сложным делом. Все вопросы Фултону приходилось решать самому, так как во всем Нью-Йорке он не смог найти ни одного опытного механика. Пароход, названный впоследствии "Клермонтом", был сравнительно небольшим судном. Он имел тоннаж 150т, длина корпуса составляла 43м, мощность двигателя - 20 л.с. На нем были установлены две мачты, и при первой возможности в помощь машинам поднимали паруса. Машинная часть состояла из котла в форме сундука длиной 6м при высоте и ширине несколько более 2м и вертикального парового цилиндра. По обе стороны цилиндра были подвешены два чугунных треугольных балансира. Основания этих треугольников составляли около 2,1 м. Балансиры были укреплены на общем прочном железном стержне, так что работали вместе. На верхнем конце штока поршня имелась Т-образныя деталь: прочный железный брус, двигавшийся в направляющих, расположенных по обе стороны цилиндра. От каждого конца этой детали шли вниз прочные полосы кованого железа (шатуны), которые соединялись шкворней с концами балансиров. Другие концы треугольников отливались с чугунными противовесами. От вершины каждого треугольника шел шатун, соединенный с кривошипом, устроенном на каждом из валов гребных колес; вплотную к каждому кривошипу располагались чугунные колеса диаметром около 1,5 м. Каждое из них приводило в движение шестерню диаметром около 0,7м. Обе шестерни были насажены на общий вал, в центре которого находилось маховое колесо диаметром 3 м. Ничем особенным этот пароход не отличался от своих более ранних предшественников, однако именно ему суждено было открыть новую эру в истории судоходства. В том же 1807 году "Клермонт" отправился в свой первый рейс, завершившийся вполне успешно. Восхищаясь результатами этой поездки, Фултон писал одному приятелю: "Я опережал все лодки и шхуны, и казалось, что все они стоят на якоре. Теперь полностью доказана пригодность силы пара для приведения в движение кораблей. В этот день, когда я выехал из Нью-Йорка, вряд ли 30 человек поверили бы, что мой пароход пройдет хотя бы одну милю в час. Когда мы отошли от пристани, где собралось много любопытных зрителей, я слыхал довольно саркастические замечания. Так всегда приветствуют несознательные люди тех, кого они зовут "философами" и "прожекторами".
На весь путь из Нью-Йорка в Олбани, протяженностью 150 миль, совершенном против течения и при противном ветре, "Клермонт" потратил 32 часа, покрыв все расстояние исключительно при помощи парового двигателя. После некоторых улучшений в конструкции своего детища Фултон наладил постоянные рейсы на этом речном пути. На пароходе имелись три большие каюты. Одна - на 36, другая - на 24, третья на 18 пассажиров с 62 спальными местами. Кроме того, на нем размещались кухня, буфет и кладовая. Для всех пассажиров устанавливались единые правила. (Среди них были и такие, которые под угрозой штрафа запрещали "джентльменам" лежать в сапогах на кровати или сидеть на столе.) Поездка от Нью-Йорка до Олбани стоила семь долларов, что по ценам того времени было немало. Тем не менее от желающих не было отбоя. За первый же год эксплуатации "Клермонт" дал выручку 16 тысяч долларов. В последующие годы компания Фултона- Ливингстона построила еще несколько паровых кораблей. В 1816 году ей принадлежало 16 пароходов. Один из них, "Коннектикут", имел уже 60-сильную машину и тоннаж около 500т. Владельцы парусных и гребных судов на Гудзоне встретили пароход очень враждебно, с самого начала увидев в нем грозного конкурента. Они то и дело подстраивали столкновения пароходов с шаландами и баркасами или устраивали на их пути заторы. В 1811 году был принят особый закон, грозивший строгим наказанием за сознательный вред, принесенный пароходам.
Хотя сам Фултон неоднократно подчеркивал, что идея парохода принадлежит не ему, именно он впервые удачно воплотил ее в жизнь и с его легкой руки пароходство начало бурно развиваться сначала в Америке, а потом и во всем мире. В 1840 году в США только на одной Миссисипи и ее притоках крейсировало уже свыше тысячи речных пароходов. В то же время паровые суда стали осваивать морские маршруты. В 1819 году пароход "Саванна" впервые пересек Атлантический океан и прибыл из Америки в Англию.
ПЕРВЫЙ РОССИЙСКИЙ ПАРОХОД
В 1815 году в России был построен первый пароход. Это знаменательное для отечественного судоходства событие произошло в Санкт-Петербурге на заводе Берда. Шотландец Чарльз Берд прибыл в Россию в 1786 году. Сначала он работал помощником Карла Гаскойна – тоже приглашенного специалиста в Петрозаводске на Александровском пушечно-литейном заводе. Позднее в 1792 году, вместе с тестем – еще одним шотландцем Морганом организовал товарищество. Одним из предприятий товарищества стал литейно-механический завод, названный впоследствии заводом Берда.
На тот момент монополия на производство пароходов была отдана Александром I Роберту Фултону, который был изобретателем паровой машины. Но так как в течение 3 лет Фултон не построил на реках России ни одного парохода привилегия на постройку перешла к Чарльзу Берду.
Шотландец взялся за дело всерьез, и уже в 1815 году в Санкт-Петербурге на заводе Берда был построен первый российский пароход, получивший название «Елизавета». Корабль, называемый на английский манер «пироскаф» или «стимбот» стал родоначальником российских пароходов. В качестве двигателя на «Елизавете» применили балансирную паровую машину Уатта, мощность которой составила 4 лошадиные силы, а частота вращения вала – сорок оборотов в минуту. На пароходе были установлены 6-лопастные бортовые колеса шириной 120 см и диаметром в 240 см. Длина «Елизаветы» составила 183 см, ширина 457, а осадка судна – 61 см. Паровой котел на одну топку работал на дровах, от нее шла дымовая труба из кирпича, которую позднее заменили на металлическую. Такая труба могла служить основой для паруса, ее высота составляла – 7,62 м. «Елизавета» могла развивать скорость до 5,8 узлов(почти 11 км/ч).
Первый раз пароход «Елизавета» был испытан на пруду Таврического сада и показал там хорошую скорость. Впоследствии, Чарльз Берд продолжил продвигать свое изобретение. Например, он приглашал петербургских чиновников на прогулку на пароходе. Во время поездки по Неве гостей развлекали и угощали, но, кроме того, в маршрут входило посещение завода.
Первый регулярный рейс парового бота «Елизавета» из Санкт-Петербурга в Кронштадт отправился 3 ноября 1815 года. Дорога туда заняла 3 часа 15 минут, обратно из-за плохой погоды – чуть более 5 часов. На борту находилось тринадцать пассажиров. В дальнейшем «Елизавета» стала регулярно ходить по Неве и Финскому заливу, а с легкой руки П.И. Рикорда английское название «стимбот» сменилось на русское «пароход». Рикорд одним из первых составил подробное описание первого российского парохода «Елизавета». Благодаря успеху своего изобретения Чарльз Берд получил несколько больших государственных заказов и создал свое пароходство. Новые пароходы перевозили и грузы, и пассажиров.
http://www.palundra.ru/info/public/25/
ПЕРВЫЕ ПАРОХОДЫ
Началом применения паровых двигателей "на воде" был 1707 год, когда французский физик Дени Папен сконструировалпервую лодку с паровым двигателем и гребными колесами. Предположительно после успешного испытания ее сломали лодочники, испугавшиеся конкуренции. Через 30 лет англичанин Джонатан Халлс изобрел паровой буксир. Э ксперимент закончился неудачно: двигатель оказался тяжелым и буксир затонул.
В 1802 году шотландец Уильям Саймингтон продемонстрировал пароход «Шарлотта Дундас». Широкое использование паровых машин на судах началось в 1807 году с рейсов пассажирского парохода «Клермонт»,построенного американцем Робертом Фултоном. С 1790-х годов Фултон занялся проблемой использования пара для приведения в движение кораблей. В 1809 году Фултон запатентовал конструкцию «Клермонта» и вошел в историю как изобретатель парохода. Газеты писали, что многие лодочники в ужасе закрывали глаза, когда «чудовище Фултона», изрыгающее огонь и дым, двигалось по Гудзону против ветра и течения.
Уже через десять-пятнадцать лет после изобретения Р. Фултона пароходы серьезно потеснили парусные суда. В 1813 г. в Питтсбурге в США заработали два завода по производству паровых двигателей. Через год к Нью-Орлеанскому порту было приписано 20 пароходов, а в 1835 г. на Mиссисипи и ее притоках работало уже 1200 пароходов.
К 1815 г. в Англии на р. Клайд (Глазго) работало уже 10 пароходов и семь или восемь на р. Темзе. В том же году был построен первый морской пароход "Argyle", который выполнил переход из Глазго в Лондон. В 1816 г. пароход "Majestic" выполнил первые рейсы Брайтон–Гавр и Дувр–Кале, после чего начинали открываться регулярные морские паровые линии между Великобитанией, Ирландией, Францией и Голландией.
В 1813 г. Фултон обратился к русскому правительству с просьбой предоставить ему привилегию на постройку изобретенного им парохода и употребление его на реках Российской империи. Однако в России пароходов Фултон не создал. В 1815 г. он скончался, а в 1816 г. выданная ему привилегия была аннулирована.
Начало 19 века и в России отмечается строительством первых судов с паровыми машинами. В 1815 году владельцем механико-литейного завода в Петербурге Карлом Бердом был построен первый колесный пароход "Елизавета". На деревянную "тихвинку" была установлена изготовленная на заводе паровая машина Уатта мощностью 4 л. с. и паровой котел, приводившие в действие бортовые колеса. Машина делала 40 оборотов в минуту. После успешных испытаний на Неве и перехода из Петербурга в Кронштадт пароход совершал рейсы на линии Петербург–Кронштадт. Этот путь пароход проходил за 5 ч 20 мин со средней скоростью около 9,3 км/ч.
Началось строительство пароходов и на других реках России. Первый пароход в Волжском бассейне появился на Каме в июне 1816 г. Его построил Пожвинский чугунолитейный и железоделательный завод В. А. Всеволожского. Имея мощность 24 л. с., пароход совершил несколько опытных рейсов по Каме. К 20-м годам 19 века в Черноморском бассейне был всего лишь один пароход – «Везувий», не считая примитивного парохода «Пчелка» мощностью 25 л.с., построенного киевскими крепостными крестьянами, который через два года был проведен через пороги в Херсон, откуда и совершал рейсы до Николаева.
НАЧАЛО ОТЕЧЕСТВЕННОГО КОРАБЛЕСТРОЕНИЯ
Несмотря на все неблагоприятные условия, задерживающие возможность осуществления и распространения русских изобретений, труды русских новаторов еще в XVIII в. в области строительства паровых машин и металлургии способствовали введению в России парового и железного кораблестроения. Уже в 1815 г. между Петербургом и Кронштадтом совершал рейсы первый русский пароход «Елизавета», машина; которого мощностью 16 л. с. была изготовлена в Петербурге на заводе Берда. В 1817 г. на Урале строились первые волжско-камские пароходы и машины к ним. На Ижорском адмиралтейском заводе в 1817 г. был построен пароход «Скорый» длиною 18 м с машиной мощностью 30 л. с. и в 1825 г. пароход «Проворный» с машиной мощностью 80 л. с. На Черном море первыми пароходами были «Везувий» (1820 г.) и 14-пушечный пароход «Метеор» (1825 г.).
На опыте строительства малых пароходов, служивших для портовых нужд и перевозки грузов, в 1832 г. был построен военный пароход «Геркулес». На нем была установлена первая в мире усовершенствованная пароходная машина без балансира, построенная русскими техниками-новаторами. Такие машины появились в Англии только в конце тридцатых годов XIX в. В 1836 г. был построен первый колесный 28-пушечный пароходо-фрегат «Богатырь» водоизмещением 1340 т, с машиной мощностью 240 л. с.,изготовленный на Ижорском заводе.
А нижняя часть штока заканчивается поперечиной с ползуном. Ползун скользит вверх и вниз по шлифованным поверхностям параллелей, укрепленных на колонне машины. Параллели для движения поршня - это все равно что рельсы для трамвайного вагона. Они предохраняют шток от искривления.
Поперечина соединена со следующей тягой, которую называют шатуном.
Шатун устроен так, что его верхняя часть ходит вверх и вниз вместе с ползуном и штоком, а нижняя часть вращает, словно нога велосипедную педаль, одно из колен коленчатого вала машины.
Таким образом, прямолинейно-возвратное движение поршня в цилиндре преобразуется во вращательное движение коленчатого вала. И что интересно, вращение коленчатого вала при помощи особого передаточного механизма- эксцентрика - производит попеременный впуск пара то в верхнюю, то в нижнюю полость каждого цилиндра через специальную золотниковую коробку, расположенную рядом с цилиндром. Здесь мы имеем обратное явление: вращательное
Движение вала преобразуется эксцентриками в прямолинейновозвратное движение задвижек коробки, называемых золотниками.
Золотники открывают окна то в верхней, то в нижней полости цилиндра, впуская туда пар. Пар от котла подводится по трубе через золотниковые коробки в цилиндр высокого давления, затем, последовательно, в цилиндры среднего и низкого давления, а из цилиндра низкого давления он уже отводится в конденсатор. Коленчатый вал машины соединен с целой линией валов. Эта линия тянется по специальному тоннелю иногда через несколько отделений парохода и заканчивается гребным валом, выходящим из кормовой части судна наружу. На этот вал насаживается гребной винт. Так движение поршней цилиндров заставляет вращаться коленчатый вал машин, судовой валопровод и гребной винт.
У первых пароходов гребных винтов еще не было. Были гребные колеса. Колеса удобны на реке, где мелко и нет больших волн. И сейчас еще много речных пароходов с колесами. На море с гребными колесами - просто беда, особенно когда разгуляются волны. Вот пароход кренится на правый борт. Колесо этого борта глубоко зарывается в воду, а левое обнажается. В этот момент работа левого колеса бесполезна. Оно хлопает лопастями в воздухе, а пользы для парохода никакой нет. Перевалится пароход на левый борт, правое колесо вращается впустую. А если так, то и машина работает неравномерно. Одно колесо перенапрягается, другое действует вхолостую. От такой работы части машин быстро изнашивались, выхолили из строя, а лопасти колес ломались.
Так было до тех пор, пока на пароходе не установили винт. Полезное действие винта было известно еще в глубокой древности. В те времена его использовали для выкачивания воды. Рассказывают, что еще в 1630 году из Китая в Европу привезли модель винта, предназначенного для движения судна. Но в эпоху парусного флота еще не было машин, которые могли бы вращать такой винт.
И только с появлением механического двигателя начали создавать и применять все более удачные конструкции гребных винтов. Очень интересный винт предложил чешский изобретатель йосеф Рессель в 1827 году. Его винт в США и Австрии признали вполне пригодным для движения паро-хода. За создание гребного винта Ресселю даже поставили памятник в Вене и Нью-Йорке.
Необычайный случай произошел с другим изобретателем- англичанином Смитом: он испытывал в 1836 году судно, имевшее длинный деревянный винт Архимеда. При случайной аварии часть винта обломали, но судно пошло гораздо быстрее. Оказывается, винт получил более выгодную форму.
В нашей стране первым винтовым пароходом был фрегат «Архимед», построенный в 1848 году.
Соперничество винта с колесом тянулось долго. А иногда приходилось ставить и винт и колесо одновременно. Так на построенном в шестидесятых годах гигантском судне «Грейт-Истерн» (оно имело около 200 метров длины) строители взгромоздили и колеса (диаметром по 17 метров!), и винт (весом около 36 тонн), да еще шесть мачт с парусами!
В 1842 году, чтобы окончательно решить, какой движитель лучше, сделали так: взяли два совершенно одинаковых фрегата с одинаковыми машинами (по 200 сил), но один сделали винтовым, а другой - колесным. Потом установили их кормой друг к другу, соединили крепкими цепями и дали полный вперед обоим кораблям.
Винтовой перетянул и поволок соперника со скоростью
2,5 узла.
Гребной винт и гребные колеса называют движителями судна. Кстати сказать, многие путают двигатель с движителем. Считают, что это одно и то же. На самом деле эти понятия разные. Двигатель - это машина, создающая необходимую для движения судна силу. Но сама по себе такая сила не может двигать судно. Требуется дополнительное приспособление, с помощью которого сила машины будет воздействовать на воду, отталкивать судно от нее. Это приспособление и есть движитель. Встречается много разных типов движителей. Но
самым распространенным является пока гребной винт. Он состоит из трех или четырех лопастей и общей втулки - ступицы, которая насаживается на гребной вал. Суда чаще всего имеют один - два гребных винта и столько же машин.
Как же работает гребной винт?
У колесного парохода видно, чем и как он гребет. У него по бортам колеса, насаженные на вал машины, идущий поперек судна. Лопастями своих колес пароход загребает воду, будто веслами. А у винтового вы видите за кормой только мощный поток бурлящей воды. Это гребной винт, сидящий глубоко в воде, вращаясь, ввинчивается в нее, с силой отталкивает воду назад, а судно движет вперед. Эта сила - упор винта, через специальный упорный подшипник на валу, передается всему пароходу.
Очень много значат для нормальной работы гребного винта правильно подобранные размеры и форма его лопастей. Вот какой случай произошел с нашим выдающимся кораблестроителем - академиком А. Н. Крыловым. Однажды он плыл на новом английском судне. Капитан этого судна был мрачен и очень неохотно отвечал на все вопросы Крылова.
Видимо, он чем-то был недоволен. В конце концов удалось выяснить причину плохого настроения капитана. Оказывается, его раздражала малая скорость парохода.
Гребной винт состоит из трех - четырех лопастей и ступицы
Катер вошел в самую гущу затора
«Вы понимаете, - сердито говорил капитан, - как это неприятно: идти со скоростью черепахи на судне, которое по всем своим данным должно быть быстроходным. В чем здесь дело, ума не приложу». Крылов сочувственно слушал капитана. Ему была понятна печаль старого моряка. И он решил помочь ему. Когда пароход пришел в Англию, Крылов направился в контору общества, которому
принадлежало судно, и увидел там модель злосчастного парохода. Модель в точности воспроизводила все устройство судна, но, конечно, с уменьшением (в 100 раз). Крылову сразу же бросилось в глаза, что у парохода винт непомерно велик. Он порекомендовал владельцу судна обрезать каждую лопасть винта на 200 миллиметров. Судовладелец послушался и потом не раскаивался в том, что доверился русскому ученому. Стоило уменьшить лопасти винта, и пароход стал давать скорость на несколько узлов больше. Оказывается, диаметр винта был подобран неправильно.
Как вы могли так искусно определить болезнь моего судна? - спросил изумленный судовладелец.
Я тридцать два года читаю «Теорию корабля» в Морской Академии в Ленинграде! - просто ответил Крылов.
Конструкторы много трудятся над тем, чтобы улучшить работу винта и этим увеличить скорость парохода без повышения мощности двигателя. Они пытаются создать и такие суда, где можно обойтись вообще без гребных винтов, колес и даже без рулей.
Вот какую картину можно было наблюдать однажды на реке Ман, южнее Красноярска. Тишину реки нарушил рокот мотора. Из-за поворота показался небольшой катер. Неожиданно ему преградило дорогу препятствие - нагромождение бревен. Но катер не остановился и не свернул. Подминая с полного хода под себя бревна, он вошел в самую гущу затора. При таких условиях плавания у любого судна обязательно бы разлетелся вдребезги винт и он потерял бы всякую возможность двигаться и управляться. Но в том-то и дело, что у катера винта не было. Не было у него и машины с валами и руля. Вместо всего этого катер имел только мощный насос.
Этот насос через приемные отверстия в днище втягивает
воду, а затем с огромной силой выталкивает ее через корму, а катер получает движение вперед. Такая установка называется водометной или реактивной.
Конструкторы создают и такие устройства, которые помогают небольшим винтовым судам развивать необычайно высокую скорость.
К таким устройствам относятся, например, подводные крылья. На заводе «Красное Сормово» в Горьком уже построен катер «Ракета». У него под корпусом два несущих крыла. На малой скорости хода такой катер движется как обычное судно. Но вот скорость катера увеличивается до 30 километров в час. Большей скорости из этого винта, казалось бы, выжать нельзя. Но тут и вступают в действие подводные крылья. Они, как крылья самолета, создают подъемную силу и выталкивают корпус катера из воды. Он как бы повисает над поверхностью воды. Погруженными в воду остаются только крылья, гребной винт и руль.
Благодаря этому сопротивление воды движению катера резко уменьшается, а скорость его увеличивается со сказочной быстротой: шестьдесят... восемьдесят... сто километров в час. Стремительно проносится катер вдоль живописных берегов.
11 февраля 1809 года американец Роберт Фултон запатентовал свое изобретение – первый корабль на паровой тяге. Вскоре пароходы пришли на смену парусным судам и были главным водным транспортом до середины XX века. Вот 10 самых известных пароходов
Пароход «Клермонт»
«Клермонт» стал первым официально запатентованным судном на паровой тяге в истории кораблестроения. Американец Роберт Фултон, узнав о том, что французский инженер Жак Перье удачно провел испытания первого корабля с паровым двигателем на Сене , решил воплотить эту идею в жизнь. В 1907 году Фултон удивил нью-йоркскую публику, спустив на воду Гудзона корабль с большой трубой и огромными гребными колесами. Зеваки были немало удивлены, что это творение инженерной мысли Фултона вообще смогло сдвинуться с места. Но «Клермонт» не только пошел по Гудзону, но и смог двигаться против течения без помощи ветра и парусов. Фултон получил патент на свое изобретение и в течение нескольких лет усовершенствовал теплоход и организовал постоянные речные рейсы на «Клермонте» по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани. Скорость первого парохода была 9 км/ч.
Пароход "Клермонт"
Первый русский пароход «Елизавета»
Пароход «Елизавета», построенный для России шотландским механиком Чарльзом Бердом, вступил в строй в 1815 г. Корпус судна был деревянным. Металлическая труба диаметром около 30 см и высотой 7,6 м при попутном ветре служила вместо мачты для постановки парусов. Пароход мощностью 16 лошадиных сил имел 2 гребных колеса. Свой первый рейс пароход совершил 3 ноября 1815 года от Санкт-Петербурга до Кронштадта . Чтобы испытать скорость парохода, командир порта приказал состязаться с ним своему лучшему гребному катеру. Поскольку скорость «Елизаветы» достигала 10,7 км/ч, гребцам, усиленно налегавшим на весла, удавалось порой обогнать пароход. Кстати, русское слово «пароход» ввел в обиход морской офицер П. И. Рикорд, участник этого плавания. В дальнейшем пароход использовался для перевозки пассажиров и буксировки барж в Кронштадт. А к 1820 году русский флот насчитывал уже около 15 пароходов, к 1835 - около 52.
Первый русский пароход "Елизавета"
Пароход «Саванна»
Пароход «Саванна» стал первым пароходом, который в 1819 году пересек Атлантический океан. Он совершил рейс из американского города Саванна в английский Ливерпуль за 29 дней. Надо отметить, что почти весь путь пароход шел под парусами, и только когда стихал ветер, включали паровую машину, чтобы судно могло двигаться и в штиль. В начале эры пароходостроения на судах, совершавших далекие рейсы, оставляли паруса. Моряки полностью еще не доверяли силе пара : был велик риск, что паровой двигатель сломается посередине океана или до порта назначения не хватит топлива.
Пароход "Саванна"
Пароход «Сириус»
Отказаться от использования парусов рискнули только через 19 лет после трансатлантического рейса «Саванны». Колесный пароход «Сириус » вышел с 40 пассажирами из английского порта Корк 4 апреля 1838 года и достиг Нью-Йорка через 18 дней и 10 часов. «Сириус» впервые пересек Атлантический океан, не поднимая парусов, только при помощи парового двигателя. Этот корабль открыл постоянную коммерческую пароходную линию через Атлантику. «Сириус» двигался со скоростью 15 км/ч и расходовал чудовищно большое количество топлива – 1 тонну в час. Корабль был перегружен углем - 450 тонн. Но даже этого запаса для рейса не хватило. «Сириус» с грехом пополам добрался до Нью-Йорка. Чтобы судно продолжало двигаться, в топку пришлось бросать корабельные снасти, мачты, деревянный настил мостиков, поручни и даже мебель.
Пароход "Сириус"
Пароход «Архимед»
Один из первых паровых пароходов с винтом построил английский изобретатель Френсис Смит. Англичанин решил использовать открытие древнегреческого ученого Архимеда, которое было известно уже тысячу лет, но использовалось только для подачи воды при орошении, - винт. У Смита возникла идея использовать его для движения судна. Первый пароход под названием «Архимед» был построен в 1838 году. Он перемещался при помощи винта диаметром 2,1 м, на который работали две паровые машины мощностью 45 лошадиных сил каждая. Судно имело грузоподъемность 237 тонн. «Архимед» развивал максимальную скорость около 18 км/ч. Дальних рейсов «Архимед» не совершал. Пройдя успешные испытания на Темзе , корабль продолжил работать на внутренних каботажных линиях.
Первый винтовой пароход "Стоктон", пересекший Атлантику
Пароход «Стоктон»
«Стоктон» стал первым винтовым пароходом, совершившим плавание через Атлантический океан из Великобритании в Америку . История его изобретателя, шведа Джона Эриксона, весьма драматична. Он решил применить винт для движения парового судна одновременно с англичанином Смитом. Свое изобретение Эриксон решил продать военному флоту Великобритании, для чего на свои деньги построил винтовой пароход. Военное ведомство не оценило новшества шведа, Эриксон оказался в тюрьме за долги. Спасли изобретателя американцы, которых очень заинтересовало маневренное паровое судно, у которого двигательный механизм был спрятан ниже ватерлинии, а труба могла опускаться. Именно таким был пароход «Стоктон» силой в 70 лошадиных сил, который Эриксон построил для американцев, а назвал в честь своего нового друга, морского офицера. На своем пароходе в 1838 году Эриксон навсегда уехал в Америку, где получил славу великого инженера и разбогател.
Пароход «Амазонка»
В 1951 году газеты называли корабль «Амазонка» самым большим деревянным пароходом, когда-либо построенным в Британии . Этот пассажирский транспорт класса «люкс» мог поднять на борт более 2000 тонн и был снабжен паровой машиной мощностью 80 лошадиных сил. Хотя уже 10 лет с верфей сходили пароходы из металла, англичане построили своего гиганта из дерева, потому что консервативное британское адмиралтейство с предубеждением относилось к новшествам. 2 января 1852 года «Амазонка» с командой 110 лучших британских моряков отплыла в Вест-Индию , приняв на борт 50 пассажиров (в том числе лорда Адмиралтейства). В начале пути судно атаковал сильный и продолжительный шторм, чтобы продолжать двигаться дальше, пришлось запустить паровой двигатель на полную мощность. Машина с перегревшимися подшипниками работала без остановки 36 часов. И 4 января офицер, стоявший на вахте, увидел, что из люка машинного отделения вырываются языки пламени. Уже через 10 минут пожар охватил палубу. Потушить огонь в штормовой ветер не удавалось. «Амазонка» продолжала двигаться по волнам со скоростью 24 км/час, и спустить на воду спасательные шлюпки не было возможности. Пассажиры метались в панике по палубе. Только когда паровой котел выработал всю воду, людей удалось посадить в спасательные баркасы. Через некоторое время уплывшие в спасательных шлюпках услышали взрывы – это взорвался порох, хранившийся в трюмах «Амазонки», и корабль пошел ко дну вместе с капитаном и частью команды. Из 162 человек, которые вышли в плавание, спаслись только 58. Из них семеро умерли на берегу, а 11 человек сошли с ума от пережитого. Гибель «Амазонки» стала жестоким уроком для лордов Адмиралтейства, которые не хотели признавать, какую опасность таило в себе совмещение деревянного корпуса корабля с паровой машиной.
Пароход "Амазонка"
Пароход «Великий Восток»
Пароход «Великий Восток» - предшественник «Титаника». Этот стальной гигант, сошедший на воду в 1860 году, был 210 метров в длину и на протяжении сорока лет считался самым большим кораблем в мире. «Великий Восток» был оснащен и гребными колесами, и гребными винтами. Корабль стал последним шедевром одного из известных инженеров XIX века Изамбарда Кингдома Брюнеля. Огромное судно строилось, чтобы перевозить пассажиров из Англии в далекие Индию и Австралию , не заходя в порты для заправки топливом. Брюнель задумал свое детище,как самое безопасное судно в мире - «Великий Восток» имел двойной корпус, предохранявший его от затопления. Когда в свое время корабль получил пробоину большую, чем «Титаник», он не только остался на плаву, но смог продолжить рейс. Технология строительства таких больших судов в то время еще не была отработана, и сооружение «Великого Востока» было омрачено многими смертями рабочих, трудившихся в доке. Плавучий колосс спускали на воду целых два месяца – ломались лебедки, несколько рабочих получили травмы. Катастрофа произошла и при запуске двигателя – взорвался паровой котел, обварив кипятком несколько человек. Инженер Брюнель скончался, узнав об этом. Получивший дурную славу еще до схода на воду, «Великий Восток», рассчитанный на 4000 человек, отправился в свой первый рейс 17 июня 1860 года всего с 43 пассажирами и 418 членами экипажа на борту. И в дальнейшем желающих плыть через океан на «невезучем» судне было мало. В 1888 году судно решили разобрать на металлолом.
Пароход "Великий Восток"
Пароход «Великобритания»
Первый винтовой пароход с металлическим корпусом «Великобритания» сошел со стапелей 19 июля 1943 года. Его конструктору,Изомбарду Брюнелю удалось первым объединить последние достижения на одном большом корабле. Брюнель поставил задачу превратить длительные и опасные трансатлантические пассажирские перевозки в быстрые и роскошные морские путешествия. Огромные паровые двигатели парохода «Великобритания» потребляли 70 тонн угля в час, выдавали мощность 686 лошадиных сил и занимали три палубы. Сразу после спуска на воду пароход стал самым большим железным судном в мире с гребным винтом, положив начало эры паровых лайнеров. Но и на этом металлическом гиганте на всякий случай стояли паруса. 26 июля 1845 года пароход «Великобритания» отправился в свой первый рейс через Атлантику с 60 пассажирами на борту и 600 тоннами груза. Пароход двигался со скоростью примерно 17 км/ч и через 14 суток и 21 час зашел в порт Нью-Йорка. Через три года успешных рейсов «Великобританию» постигла неудача. 22 сентября 1846 года пароход, пересекая Ирландское море, оказался в опасной близости от берега, и начавшийся прилив вынес судно на сушу. Катастрофы не случилось - когда наступил отлив, пассажиров спустили с борта на землю и развезли в экипажах. Через год «Великобританию» выручили из плена, прорыв канал, и судно снова стало на воду.
Огромный трансатлантический паровой лайнер "Титаник", унесший жизни более тысячи пассажиров
Пароход «Титаник»
Печально известный «Титаник» был крупнейшим пассажирским лайнером в мире на момент своей постройки. Этот пароход-город весил 46 000 тонн и был длиной 880 футов. Кроме кают, на суперлайнере имелись гимнастические залы, бассейны, восточные бани и кафе. Отчаливший от английского берега 12 апреля «Титаник» мог вместить до 3000 пассажиров и около 800 человек команды и передвигался с максимальной скоростью 42 км/час. В роковую ночь с 14 на 15 апреля, столкновения с айсбергом, «Титаник» шел именно на такой скорости - капитан пытался побить мировой рекорд океанских пароходов. Во время кораблекрушения на борту было 1309 пассажиров и 898 членов экипажа. Спаслись только 712 человек, 1495 погибли. Спасательных шлюпок на всех не хватило, большинство пассажиров оставалось на корабле без надежды на спасение. 15 апреля в 2 часа 20 минут гигантский пассажирский корабль, совершавший свой первый рейс, затонул. Оставшихся в живых подобрало судно «Карпатия». Но и на нем не все спасенные были доставлены в Нью-Йорк живыми и здоровыми – часть пассажиров «Титаника» умерли в пути, некоторые лишились рассудка.
Изобретатели пытались приспособить пар для движения по воде начиная с 15-го века. Но впервые практическую пользу от подобных усилий получили в 1807 году, когда житель Нью-Йорка Роберт Фултон отправил в плавание свой колесный пароход.
Для его устройства изобретатель использовал деревянное судно, похожее на баржу, длиной 133 фута и водоизмещением 100 тонн. На такой "посудине" он и смонтировал свой паровой двигатель мощностью 20 лошадиных сил. Двигатель вращал два лопастных колеса по 15 футов в диаметре. Колеса располагались вдоль правого и левого борта. Их лопасти шлепали по воде и толкали корабль вперед. Его полное название было "Нью ноф ривер стимбот эф Клермонт", или попросту "Клермонт". Корабль начал совершать регулярные рейсы по реке Гудзон (американцы, правда, называют эту реку Хадсон) от Нью-Йорка до города Олбани. Уже в 1839 году по американским рекам и озерам ходило около 1000 пароходов с одним или двумя колесами по бокам, с колесами за кормой, так что к этому времени двигающаяся по воде Америка получила независимость от ветра.
Устройство парового двигателя для колесного парохода
Паровой двигатель, доведенный в конце 1700-х годов до совершенства шотландским инженером Джеймсом Уат-том (он же Ватт), "съедал" в своей топке дрова и уголь и нагревал воду в металлическом котле. Потом из воды получался пар. Пар, сжимаясь, давил на поршень в цилиндре и приводил поршень в движение. Тяги и кривошипы преобразовывали поступательно-возвратное движение поршня во вращательное движение колесной оси. А уже к оси крепились лопастные колеса.
Необыкновенное судно Фултона
На рисунке вверху статьи изображен "Клермонт" - эта длинная "посудина", низко сидящая на воде, делала в среднем 4 узла, или около 5 миль в час. Первый рейс состоялся в августе 1807 года, когда это судно прошлепало вверх по течению 150 миль за 32 часа. Вскоре начались регулярные рейсы. Судно могло сразу взять на борт 100 пассажиров, которым предоставлялись каюты или же койки. Со временем первый в Америке пароход, пользовавшийся коммерческим успехом, был перестроен и увеличен в размерах. В обновленном виде он ходил по Гудзону до 1814 года, а потом был списан.
Самые первые колесные пароходы
В 1543 году испанец Бласко де Голль построил примитивный пароход, который, пропыхтев три часа, преодолел 6 миль. Однако вплоть до 1700-х годов самоходные суда не имели практического применения.
В 1736 году англичанин Джонатан Халлз запатентовал первый буксир, где паровой котел приводил в движение поршни, которые вращали колесо, расположенное за кормой его лодки.
Настоящего успеха добился Уильяме Саймингтон, когда в 1801 году построенное им паровое судно "Шарлотта Дандес" смогло в течение шести часов тащить за собой две шлюпки во время испытаний в Шотландии.
