Уильям Сноу Харрис
Уильям Сноу Харрис | |
|---|---|
| Рожденный | 1 апреля 1791 г. Плимут , Девон, Англия |
| Умер | 22 января 1867 г. ( 75 лет |
| Род занятий | адвокат и врач |
Сэр Уильям Сноу Харрис (1 апреля 1791 — 22 января 1867) был британским врачом и исследователем-электриком. [1] по прозвищу Гром и Молния Харрис, [2] и известен изобретением успешной системы молниеотводов для кораблей. Потребовалось много лет кампаний, исследований и успешных испытаний, прежде чем британский Королевский флот перешел на проводники Харриса со своей предыдущей, менее эффективной системы. Одним из успешных испытательных судов был HMS Beagle , который невредимым пережил удар молнии во время своего знаменитого путешествия с Чарльзом Дарвином . [3] [4]
Жизнь и работа
[ редактировать ]Харрис родился в Плимуте 1 апреля 1791 года. Его семья хорошо зарекомендовала себя как адвокат в городе, и он учился в Плимутской гимназии . [1] Его детство в морском порту, в который входила военно-морская верфь, переименованная в Девонпорт, пробудило в нем непреходящий интерес к кораблям. [3]
Он поступил в Эдинбургский университет, чтобы изучать медицину и получил квалификацию врача , затем вернулся в Плимут и начал медицинскую практику. Его интерес к развивающейся науке об электричестве побудил его в 1820 году изобрести улучшенный громоотвод для кораблей. В 1824 году он женился и решил оставить свою медицинскую профессию, чтобы сосредоточиться на исследованиях электричества. Его статья «Об относительной силе различных металлических веществ как проводников электричества», прочитанная перед Королевским обществом в 1826 году, привела к тому, что он был избран членом общества в 1831 году. Он читал Обществу статьи об элементарных законах электричества. в 1834, 1836 и 1839 годах, а также отправлял отчеты о своих экспериментах и открытиях Королевскому обществу Эдинбурга. [1] Его экспериментальные исследования силы электричества высокой интенсивности Королевского общества были опубликованы в «Философских трудах» 1834 года. В 1835 году Харрис получил медаль Копли за «Экспериментальные исследования сил электричества высокой интенсивности». [2] [5] [6]
Харрис был хранителем аппаратуры в музее Плимутского института (ныне Плимутский Атенеум ) и дважды занимал должность президента. [7]
Его работа над громоотводами для кораблей принесла ему государственную ренту в размере 300 фунтов стерлингов «в счет заслуг в развитии науки», и, чтобы преодолеть продолжающиеся возражения против своих предложений, он опубликовал в 1843 году работу о грозах , а также внес статьи в журнал The Морской журнал о повреждении молнией. Он был посвящен в рыцари в 1847 году после того, как система была принята и доказала свою эффективность, и получил грант в размере 5000 фунтов стерлингов. Хотя его продолжающиеся исследования не привели к новым открытиям, его руководства по электричеству, гальванизму и магнетизму были опубликованы между 1848 и 1856 годами и выдержали несколько изданий. Когда он умер в Плимуте 22 января 1867 года, он готовил « Трактат о фрикционном электричестве» , который был опубликован позже в том же году. [1]
Молниеотвод для судов
[ редактировать ]Громоотвод , изобретенный Бенджамином Франклином в 1752 году, предложил способ избежать распространенной проблемы, связанной с повреждением молнией деревянных парусных кораблей того периода. В Великобритании Королевский флот выбрал систему защиты с цепью, сброшенной в море с вершины мачты в качестве громоотвода. Эта система оказалась неудовлетворительной: цепь полагалось поднимать на мачту только тогда, когда ожидалась молния, а молния часто ударяла неожиданно. было неудобно Когда цепь была поднята, морякам, находящимся наверху в такелажах, иметь дело с парусами с квадратным вооружением , и даже когда цепь была поднята, удары молнии иногда могли повредить цепь или корабль. Были также опасения, что кондукторы притянут к кораблю молнии, и предубеждения против их использования. [4] Французский флот разработал модифицированную систему, в которой цепь опускалась по постоянному такелажу и соединялась с медной обшивкой , которая использовалась для защиты корпуса ниже ватерлинии от повреждений от столкновений и корабельных червей . В начале 19 века цепи заменили металлическими тросами. [3]
В 1820 году Харрис изобрел новую систему, в которой пластины молниеотвода крепились вдоль лонжеронов и вниз по кормовой части мачты, вплоть до корпуса, чтобы соединиться с медной обшивкой корпуса. Все основные металлические массы корабля должны были быть прикреплены к проводнику, чтобы не было боковых бликов. Он предложил эту систему Адмиралтейству в 1821 году, но обнаружил, что они не откликнулись на его предложения, и начал кампанию, чтобы убедить военно-морской флот протестировать его систему и предать гласности масштабы проблемы. Они согласились испытать систему на одиннадцати судах, начиная с 1830 года. [3]
Испытания HMS Beagle
[ редактировать ]Одним из первых судов, оборудованных для испытаний, был HMS Beagle , который вернулся из своего первого исследовательского рейса в Южную Америку и был капитально перестроен и переоборудован для второго исследовательского рейса . В рамках этой работы «молниеотводы, изобретенные г-ном Харрисом, были закреплены во всех мачтах, бушприте и даже в летающем кливере-гике ». [8] Капитан Роберт Фицрой получил командование в середине первой экспедиции после того, как предыдущий капитан покончил жизнь самоубийством. До того, как получить это командование, Фитцрой был лейтенантом на борту HMS Thetis в гавани Рио , когда в ее фок-мачту ударила молния. «Фок-стеньмачта превратилась в простое скопление осколков», а фок-мачта была непоправимо повреждена, что задержало судно почти на два месяца, в то время как «фок-мачта была впоследствии снята и заменена другой, купленной у бразильского правительства за большие деньги». ." [9]
Ближе к концу 1831 года, когда « Бигль» все еще достраивался в Девонпорте и готовился к отплытию, в Плимут прибыл недавно получивший высшее образование Чарльз Дарвин, чтобы воспользоваться возможностью отправиться в плавание на корабле в качестве джентльмена-натуралиста, который будет самостоятельно финансировать свою деятельность. компаньон капитана, пока корабль находился в море, и который совершал собственные экспедиции вглубь страны, пока команда корабля обследовала побережье. [8] Он сказал сестре, что «вчера завтракал с мистером Харрисом, который мне нравится больше, чем кто-либо, кого я видел. Он много написал об электричестве». [10] и написал своему университетскому наставнику Джону Стивенсу Хенслоу о своих успехах, отметив, что он встретил «одного или двух приятных людей, главным из которых является мистер Гром и Молния Харрис, о которых, я полагаю, вы слышали». [11] В своем дневнике он отметил, что вечером 21 ноября посетил «популярную лекцию мистера Харриса о его громоотводах» в Атенеуме. Харрис использовал «электрическую машину» для грозового облака и бочку с водой для моря, затем с помощью «игрушки для линейного боевого корабля» он показал весь процесс поражения молнией и наиболее удовлетворительно доказал, насколько полно его план. защищает судно от любых плохих последствий. Этот план состоит в том, чтобы медные пластины складывались друг на друга, в мачтах и реях и таким образом соединялись с водой внизу. Принцип, из которого вытекают эти преимущества, обязан своей полезностью. к тому факту, что электрическая жидкость ослабляется при передаче по большой поверхности до такой степени, что никакие эффекты не воспринимаются, даже когда в мачту ударяет молния - в этом плане «Бигль» оснащен проводниками; возможно, мы станем средством попытки, и я надеюсь доказать полезность ее результатов». [12]
Путешествие заняло почти пять лет, и хотя « Бигль» часто подвергался воздействию молний и считалось, что в него ударила молния по крайней мере два раза, «когда — в момент яркой вспышки молнии, сопровождавшейся оглушительным раскатом грома, — гром — на мачтах раздавался шипящий звук, а странное, хотя и очень слегка дрожащее, движение в корабле свидетельствовало о том, что произошло что-то необычное», «ни малейшего повреждения» не было ни разу. [13] Сам Дарвин сообщал об этом эффекте и о своем убеждении, что «если бы не дирижер, результаты были бы серьезными». [3] Фицрой сообщил, что медные пластины прочно оставались на месте даже в небольших лонжеронах и укрепляли лонжероны, а не ослабляли их. Фицрой высоко оценил молниезащиту: [13]
Против них еще не было выдвинуто никаких возражений, которые кажутся мне обоснованными; и если бы мне разрешили выбирать между мачтами, установленными таким образом, и наоборот, я бы без малейших колебаний остановил свой выбор на мачтах с проводниками мистера Харриса.
Можно ли их еще улучшить в отношении положения и других деталей, должен рассмотреть и определить их изобретатель. Он уже посвятил очень много лет драгоценного времени и внимания очень важному вопросу защиты кораблей от удара электричеством; и настолько преуспел на благо других – ценой больших неудобств и затрат для себя, – что можно искренне надеяться, что правительство от имени этой великой морской страны, по крайней мере, возместит ему затраченное время и частные средства, потраченные на общественную услугу столь полезного и необходимого характера.- Фицрой, 1839 г. [13]
Принятие на вооружение проводников Харриса
[ редактировать ]Харрис продолжил свою обширную кампанию по пропаганде масштабов проблемы, вызванной молниями. Он представил отчет с перечислением ущерба, нанесенного британским военным кораблям в период с 1793 по 1838 год, в том числе ударов молний, в результате которых 62 человека погибли и 114 получили ранения. Два исследовательских комитета дали положительные рекомендации по его системе, но полная реализация продолжала блокироваться оппозицией Первого морского лорда , пока смена правительства не привела к тому, что в конце 1841 года его заменил новый Первый морской лорд. В июне 1842 года Королевский Военно-морской флот наконец принял на вооружение проводники Харриса. [3] К тому времени Императорский флот России уже принял на вооружение изобретение Харриса. [2] а в 1845 году царь подарил ему ценное кольцо и вазу в знак признания его заслуг. [1]
Харрис продолжал фиксировать воздействие молний на корабли Королевского флота и опубликовал подробности этого исследования. В 1853 году в отчете журнала The Nautical Magazine с гордостью говорилось, что между 1830 и 1846 годами ни один из кораблей, защищенных проводниками Харриса, не пострадал от молнии, и они не пострадали от молний в такой степени, как незащищенные корабли. За сопоставимый период молнией было серьезно повреждено как минимум 45 незащищенных кораблей. Это отражало смелость проведения проводников по кораблю мимо людных мест и горючих материалов, а также предубеждения, которые пришлось преодолеть этой схеме. Он отметил, что эта мера основана на здравых научных принципах и поддержана выдающимися учеными, включая сэра Хамфри Дэви . Напоминая о прежнем противодействии предложениям Харриса, он завершился «чувством удовлетворения, приближающимся к ликованию по поводу полного успеха, увенчавшего его усилия». [14]
Избранные книги
[ редактировать ]- Элементарное электричество: краткое изложение общих принципов электротехники. Опубликовано Джоном Уилом , Хай Холборн, 59, Лондон, в 1848 году.
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и Чисхолм, Хью , изд. (1911). . Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Барлоу 1967 , с. 49
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Умань, Мартин А. (2008). Искусство и наука молниезащиты . Издательство Кембриджского университета. стр. 175–176 , 179. ISBN. 978-0-521-87811-1 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бернштейн, Теодор и Рейнольдс, Терри С. (1978). «Защита Королевского флота от молний, Уильям Сноу Харрис и его борьба с Британским Адмиралтейством за фиксированные молниеотводы». Транзакции IEEE по образованию . 21 (1): 7–14. дои : 10.1109/TE.1978.4321177 . S2CID 46380992 .
- ^ Саймон Роджерс (14 августа 2009 г.). «Ганс Кристиан Эрстед: что у него общего со Стивеном Хокингом? | Новости | Guardian.co.uk» . Хранитель . Проверено 27 октября 2009 г.
- ^ «Новости науки сто лет назад» . Природа . 136 (3448): 82. 30 ноября 1935 г. Бибкод : 1935Natur.136Q.882. . дои : 10.1038/136882a0 .
- ^ «Исторические люди» . Плимутский Атенеум. Архивировано из оригинала 6 ноября 2014 года . Проверено 7 ноября 2014 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Фицрой 1839 , стр. 18–19.
- ^ Фицрой 1839 , стр. 80–81.
- ^ «Письмо 146 — Дарвин, CR, Дарвину, CS, 12 ноября (1831 г.)» . Дарвиновский заочный проект.
- ^ «Письмо 147 — Дарвин, ЧР, Хенслоу, Дж. С., 15 (ноябрь 1831 г.)» . Дарвиновский заочный проект.
- ^ Кейнс 2001 , с. 8
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Фицрой 1839a , с. 298
- ^ Р.Б. Форбс (1853 г.). Кораблекрушение из-за молнии: документы о громоотводах Харриса . Слипер и Роджерс. С. 80–81 , 85.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Барлоу, Нора изд. (1967). «Дарвин и Генслоу. Рост идеи» . Лондон: Фонд Бентама-Моксона, Джон Мюррей.
{{cite journal}}:|first=имеет родовое имя ( помощь ) ; Цитировать журнал требует|journal=( помощь ) - Фицрой, Роберт (1839). «Рассказ об исследовательских путешествиях кораблей Его Величества «Приключение» и «Бигль» между 1826 и 1836 годами, описывающий исследование южных берегов Южной Америки и кругосветное плавание «Бигля». Материалы второй экспедиции 1831–1836 гг. под командованием капитана Роберта Фиц-Роя, RN" II . Лондон: Генри Колберн.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - Фицрой, Роберт (1839a). «Рассказ об исследовательских путешествиях кораблей Его Величества «Приключение» и «Бигль» между 1826 и 1836 годами, описывающий их исследование южных берегов Южной Америки и кругосветное плавание корабля «Бигль» . Приложение к тому II. Лондон: Генри Колберн. hdl : 2027/mdp.39015074623789 .
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - Кейнс, Ричард (2001). «Дневник гончей Чарльза Дарвина» . Издательство Кембриджского университета.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь )
