СС Архимед

Чтобы узнать о других кораблях с таким же названием, см. Архимед (корабль) .

СС Архимед
История
Имя	Архимед
Тезка	Архимед Сиракузский
Владелец	Судовая Пропеллерная Компания
Строитель	Генри Уимшерст (Лондон)
Расходы	£10,500
Запущен	18 октября 1838 г.
Завершенный	1839
Первое путешествие	2 мая 1839 г.
В эксплуатации	2 мая 1839 г.
Ремонт	Парусник, дата неизвестна.
Судьба	Сообщается, что завершил карьеру на службе Чили-Австралия, 1850-е годы.
Общие характеристики
Тип	с паровым двигателем Шхуна
Тонны нагрузки	237
Длина	125 футов (38 м)
Луч	22 фута (6,7 м)
Черновик	8–9 футов (2,4–2,7 м)
Глубина захвата	13 футов (4,0 м)
Установленная мощность	мощностью 30 л.с. (22 кВт), 25–30 об/мин 2 двухцилиндровых Rennie вертикальных паровых двигателя , с 37-дюймовыми цилиндрами и ходом 3 фута.
Движение	1 винтовой, однооборотный, железный гребной винт с одной резьбой, работающий со скоростью 130–150 об / мин, вспомогательные паруса.
План паруса	Трехмачтовый, со шхунным вооружением
Скорость	Около 10 миль в час (16 км/ч) (под паром)
Примечания	Первый в мире пароход с винтовым двигателем

SS Archimedes — пароход, построенный в Великобритании в 1839 году. Он был первым в мире пароходом, успешно приводившимся в движение винтовым винтом .

Архимед оказал значительное влияние на развитие кораблей, поощряя внедрение винтовых силовых установок в Королевском флоте , а также оказывая влияние на коммерческие суда. Она также оказала непосредственное влияние на проект другого инновационного судна, Kingdom Brunel Isambard SS Great Britain , тогда самого большого в мире корабля и первого парохода с винтовым двигателем, пересекшего Атлантический океан .

Фон

Принцип перемещения воды винтом известен со времен изобретения винта Архимеда , названного в честь Архимеда Сиракузского , жившего в III веке до нашей эры. Однако только в 18 веке и с изобретением парового двигателя стали доступны практические средства передачи эффективной мощности морской винтовой двигательной установке, но первоначальные попытки построить такое судно потерпели неудачу.

первое в мире коммерчески успешное судно с паровым двигателем — Фултона Роберта пароход North River Steamboat В 1807 году дебютировало . Поскольку это судно приводилось в движение гребными колесами , а не гребным винтом, гребное колесо стало де-факто ранним стандартом для движения пароходов. Однако в некоторых кругах эксперименты с винтовыми движителями продолжались, и между 1750 и 1830-ми годами многочисленные патенты на морские гребные винты. различные изобретатели получили хотя немногие из этих изобретений были доведены до стадии испытаний, а те, которые по той или иной причине оказались неудовлетворительными.

Эрикссон и Смит

В 1835 году два изобретателя из Великобритании, Джон Эрикссон и Фрэнсис Петтит Смит , начали работать над этой проблемой отдельно. Смит, фермер по профессии, который всю жизнь увлекался винтовыми двигателями, первым получил патент на винтовой движитель 31 мая, а Эрикссон, талантливый шведский инженер, работавший тогда в Великобритании, подал заявку на патент шесть недель спустя.

Оригинальный патент Смита 1836 года на винтовой винт с двумя полными оборотами. Позже он пересмотрел патент, уменьшив длину до одного витка.

Смит быстро построил небольшую модель лодки для проверки своего изобретения, которая была продемонстрирована сначала на пруду на его ферме в Хендоне , а затем в Королевской галерее практических наук Аделаиды в Лондоне , где ее увидел второй секретарь Адмиралтейства сэр Джон Барроу. Заручившись покровительством лондонского банкира по имени Райт, Смит затем построил 30-футовое (9,1 м) судно по каналу мощностью 6 л.с. (4,5 кВт) грузоподъемностью шесть тонн под названием «Фрэнсис Смит» , оснащенное собственным деревянным гребным винтом. конструкция и демонстрировалась на Паддингтонском канале с ноября 1836 по сентябрь 1837 года. По случайной случайности деревянный двухвитковый гребной винт был поврежден во время плавания в феврале 1837 года, и, к удивлению Смита, сломался гребной винт, который теперь состоял только из одного витка. , удвоил предыдущую скорость лодки примерно с четырех миль в час (6,4 км/ч) до восьми миль в час (13 км/ч). Впоследствии Смит подал пересмотренный патент в соответствии с этим случайным открытием.

Тем временем Эрикссон проводил собственные эксперименты. В 1837 году он построил 45-футовый (14 м) пароход с винтовым двигателем «Фрэнсис Б. Огден» , названный в честь его покровителя, американского консула в Ливерпуле . Летом 1837 года Эрикссон продемонстрировал свою лодку на реке Темзе высокопоставленным членам Британского Адмиралтейства , в том числе инспектору военно-морского флота сэру Уильяму Саймондсу . Несмотря на то, что лодка развивала скорость десять миль в час (16 км/ч), сравнимую со скоростью существующих колесных пароходов , Саймондса и его окружение это не впечатлило. Адмиралтейство придерживалось мнения, что винтовая двигательная установка будет неэффективна для океанской службы, в то время как сам Саймондс считал, что корабли с винтовыми двигателями не могут эффективно управляться. После этого отказа Эрикссон построил вторую, более крупную лодку с винтовым двигателем, « Роберт Ф. Стоктон» , и в 1839 году отправил ее в Соединенные Штаты, где вскоре получил известность как разработчик ВМС США. первого винтового двигателя военный корабль USS Princeton .

Очевидно, зная о мнении ВМФ о том, что винтовые гребные винты окажутся непригодными для морской эксплуатации, Смит решил доказать ошибочность этого предположения. В сентябре 1837 года он вывел свое небольшое судно (теперь оснащенное железным однооборотным гребным винтом) в море, направляясь из Блэкволла, Лондон, в Хайт, Кент , с остановками в Рамсгейте , Дувре и Фолкстоне . На обратном пути в Лондон 25-го числа офицеры Королевского флота заметили, как корабль Смита продвигался в штормовом море. Интерес Адмиралтейства к этой технологии возродился, и Смиту было предложено построить полноразмерный корабль, чтобы более убедительно продемонстрировать эффективность технологии. Ему удалось привлечь ряд инвесторов для предоставления необходимого капитала, в том числе банкира Райта и инжиниринговую фирму Дж. и Г. Ренни , которые вместе образовали новую компанию под названием Ship Propeller Company. Судно, предложенное компанией, изначально было предварительно названо «Пропеллер» , но в конечном итоге кораблю было присвоено имя «Архимед» в честь греческого изобретателя III века.

Проектирование и строительство

Архимед был построен в Лондоне в 1838 году Генри Уимшерстом . По словам самого Ф. П. Смита, корабль был построен из английского дуба , но более поздняя запись в Регистре Ллойда части киля были указывает, что по крайней мере из балтийской пихты . Корабль имел длину 125 футов (38 м). Ширина 22 + 1 ⁄ 2 фута (6,9 м) и грузоподъемность 237 тонн. . Построенная по образцу шхуны , с классическими линиями корпуса, тонкой наклонной трубой и мачтами , современники считали ее красивым судном.

Машины

Пересмотренный патент Смита 1836 года. Это конструкция пропеллера, первоначально установленная на Архимеде .

Винтовой винт Архимеда , установленный на корме корабля.

Первоначально у Смита были некоторые трудности с поиском подходящих двигателей для корабля, поскольку винтовая двигательная установка представляла собой некоторые незнакомые технические проблемы. В конце концов ведущая инженерная фирма Дж. и Дж. Ренни согласилась спроектировать и поставить двигатели, а самих Ренни убедили проявить финансовый интерес к кораблю и его технологиям.

Каждый из сдвоенных двигателей, поставляемых компанией Rennies, имел по два цилиндра три фута (0,91 м) диаметром 37 дюймов (94 см) с ходом поршня , что обеспечивало общую номинальную мощность около 80 лошадиных сил и фактическую мощность около 60 лошадиных сил. Двигатели работали на скорости 26 об/мин , что посредством зубчатой ​​передачи приводило в движение карданный вал примерно со скоростью 140 об/мин. Котлы работали при давлении 6 фунтов на квадратный дюйм . корабля Двигатели были установлены в начале 1839 года, после спуска на воду в октябре 1838 года.

Передача создала некоторые дополнительные технические проблемы. Смит приводил двигатели к гребному винту с помощью прямозубых колес и шестерен, зубья самого большого из которых были сделаны из граба (белого дерева, традиционно используемого для зубчатых передач ветряных мельниц ). Передача оказалась очень шумной, а корма корабля при работе подвергалась значительной вибрации. Смит планировал снизить шум за счет использования спиральных шестерен. но неясно, проводилась ли когда-либо эта модификация.

Сам пропеллер был изготовлен из листового железа, диаметром 5 футов 9 дюймов (1,75 м) и длиной около 5 футов (1,5 м) и состоял из винта, вращающегося на 360 °, с одной резьбой и с одним оборотом в соответствии с пересмотренной Смитом 1836 года. патент. После ввода корабля в строй гребной винт впоследствии претерпел ряд модификаций, наиболее важными из которых были изменение формата на двойную резьбу и полуоборот, а также разделение исходного винта на 360 ° на две отдельные лопасти. Пропеллер имел необычную особенность: он был полностью убирающимся, чтобы уменьшить сопротивление, когда корабль находился под парусом — задача, которая занимала около 15 минут.

История обслуживания

Архимед под паром и плывет по морю. Слева Вулкан . преследующий ее

Архимед совершил свое первое путешествие из Лондона к Ширнесс-Подходу недалеко от устья Темзы, начиная 2 мая 1839 года. 15-го числа она отправилась в свое первое морское путешествие из Грейвсенда в Портсмут , которое завершилось на неожиданно высокой скорости - 10 узлов (19 км/ч; 12 миль в час). В Портсмуте Архимед успешно прошел испытания против одного из самых быстроходных судов, находившихся на службе Адмиралтейства, HMRC Vulcan , в присутствии некоторых высокопоставленных военно-морских чиновников, которые были впечатлены действиями Архимеда .

Поломки и переделка пропеллера

После этого первоначального испытания Архимед отправился в обратный путь в Лондон, но во время пути котел корабля, в котором не было ни манометра, ни предохранительного клапана, взорвался, в результате чего погиб второй инженер и ошпарились несколько других. Затем судно было простояно на пять месяцев для ремонта на верфи Уимшерста.

Возобновив работу, Смит получил приглашение от правительства Нидерландов доставить судно в Нидерланды для демонстрации, которое он принял. по пути к « Текселю» Однако «Архимед» сломал коленчатый вал и был вынужден вернуться в Англию для дальнейшего ремонта, который на этот раз была произведена фирмой «Миллер, Рэйвенхилл и Ко». Именно во время этого ремонта первоначальная полная спираль, Однооборотный гребной винт с одной резьбой был заменен двухзаходным полуоборотным гребным винтом с двумя отдельными лопастями. Преимущество нового гребного винта заключалось в том, что он значительно снизил вибрацию корабля на корме.

Дуврские испытания

После этого ремонта британское Адмиралтейство договорилось со Смитом о проведении новой серии испытаний « Архимеда » в Дувре . Капитан Эдвард Чаппелл, RN, был назначен Адмиралтейством для наблюдения за испытаниями и написания отчета. С апреля по май 1840 года «Архимед» ВМФ Дувр- Кале испытывался против самых быстрых почтовых отправлений — гребных колес «Ариэль» , «Бивер» , «Ласточка» и «Виджон» .

Самые показательные из этих испытаний были против «Виджена» , который был не только самым быстрым из почтовых пакетов, но и самым близким кораблем по размеру и мощности к «Архимеду» . Уиджон оказался немного быстрее Архимеда в спокойном море, но Чаппелл пришел к выводу, что, поскольку у последнего было меньшее соотношение мощности к весу, винтовой гребной винт как средство движения оказался «равным, если не превосходящим, таковому у Архимеда». обычное гребное колесо». Это открытие было более решающим, чем может показаться, потому что с военно-морской точки зрения винтовая движительная установка должна была доказать свою эффективность примерно равной гребной движительной установке, поскольку гребные колеса хорошо осознавали недостатки при использовании в военных целях. К ним относились уязвимость гребного колеса и его двигателей под огнем противника, а также уменьшение пространства, доступного для размещения пушек, что мешало бортовой огневой мощи военного корабля. Отчет Чаппелла позже привел к принятию на вооружение ВМФ винтовой двигательной установки (см. раздел «Наследие» ниже).

Кругосветное плавание по Британии и другие путешествия

После завершения Дуврских испытаний Архимед был назначен капитаном Чаппеллом для путешествия вокруг Британии, которое началось в июле 1840 года. Это путешествие дало возможность не только провести дополнительные испытания, но и продемонстрировать технологию судовладельцам, инженерам и ученым в различные порты по всей стране. Архимед совершил путешествие длиной 2006 миль (3228 км) со средней скоростью более 7 миль в час (11 км/ч) и максимальной скоростью в идеальных условиях 10,9 миль в час (17,5 км/ч).

Завершив это путешествие, Архимед совершил переход из Плимута в Порту, Португалия, за рекордное время — 68,5 часов. Впоследствии корабль совершил дальнейшие рейсы в Антверпен , в Амстердам через Северо-Голландский канал и в различные другие порты континента, повсюду вызывая интерес к новому методу движения.

Ссуда ​​Брюнелю

СС «Великобритания» в доке в Бристоле . Корабль был оснащен гребным винтом по результатам испытаний с Архимедом .

По возвращении Архимеда в Англию Смит согласился одолжить Архимеда на несколько месяцев компании Great Western Steamship Company , которая занималась строительством крупнейшего в мире парохода SS Great Britain . Главный инженер Great Western, Изамбард Кингдом Брюнель , воспользовался кредитом, чтобы протестировать «Архимед» с множеством различных винтов в попытке найти наиболее эффективную конструкцию, которая в конечном итоге была определена как новая четырехлопастная модель, представленная Смитом.

Эксперименты Брюнеля побудили его рекомендовать своим работодателям использовать винтовую двигательную установку в Великобритании . Преимущества винтового движения, перечисленные Брюнелем, можно резюмировать следующим образом:

• Винтовые движители были легче по весу, что позволило повысить экономию топлива;
• Винтовые движители можно было разместить ниже в корпусе, что уменьшило бы центр тяжести корабля и сделало бы его более устойчивым в сильном волнении;
• Занимая меньше места, винтовые двигатели позволили бы перевозить больше груза;
• Устранение громоздких лопастных ящиков уменьшит сопротивление в воде, а также позволит кораблю легче маневрировать на ограниченных водных путях;
• Глубина гребного колеса постоянно меняется в зависимости от груза корабля и движения волн, в то время как гребной винт всегда остается полностью погруженным в воду и работает на полную мощность;
• Винтовые движители были дешевле.

Благодаря этим аргументам Брюнель в декабре 1840 года смог убедить Great Western Steamship Company принять винтовую двигательную установку для Великобритании , сделав ее таким образом первым в мире трансатлантическим пароходом с винтовым двигателем. Однако вместо использования проверенной конструкции Смита Брюнель позже решил установить шестилопастной винт «ветряной мельницы», разработанный им самим. Конструкция Брюнеля оказалась дефектной и была быстро заменена оригинальной конструкцией.

Более поздняя карьера

Смит и его коллеги-инвесторы изначально надеялись продать «Архимед» Королевскому флоту, но когда этого не произошло, компания Ship Propeller Company продала судно в коммерческую эксплуатацию. Компания, которая, по оценкам, потеряла в общей сложности около 50 000 фунтов стерлингов на предприятии «Архимед» , впоследствии был ликвидирован.

Дальнейшая карьера Архимеда весьма отрывочна. Корабль сел на мель в Бичи-Хед в 1840 году. В 1845 году он исчез из Регистра Ллойда , но появился снова в 1847 году после капитального ремонта . Ее двигатели и оборудование были сняты в неустановленную дату в Сандерленде , после чего она продолжила службу в качестве парусного корабля. В 1850 году он был сертифицирован как принадлежащий компании Elbe & Humber Steam Navigation Company, ведущей торговлю между Гамбургом и Халлом . В 1852 году ее паруса и такелаж были обновлены, но год или два спустя она снова исчезла из Регистра. произошел пожар в ее кормовом трюме В начале ноября 1852 года во время рейса из Халла в Гамбург . Она прибыла в Гамбург 9 ноября с затопленным кормовым трюмом. Сообщается, что она закончила свою карьеру в 1850-х годах на службе между Чили и Австралией. Шхуна с таким названием потерпела крушение 27 января 1857 года в Туамотусе во время плавания между Вальпараисо и Мельбурном .

Наследие

Хотя внедрение гребного винта было исторической неизбежностью, учитывая работы Джона Эрикссона и других, Архимед значительно ускорил принятие этой технологии. Испытания в Дувре, проведенные в апреле-мае 1840 года, убедили Королевский флот построить 900-тонный паровой военный шлюп HMS Rattler , который с 1843 по 1845 год проходил испытания против HMS Alecto , родственного корабля , оснащенного лопастной силовой установкой. . В результате этих испытаний ВМФ принял винтовой гребной винт в качестве предпочтительного метода движения. К 1855 году винтовыми движителями были оснащены 174 корабля Королевского флота, в том числе 52 линейных корабля , 23 фрегата , 17 корветов , 55 шлюпов и другие суда.

Некоторые торговцы также поспешили принять на вооружение винтовую двигательную установку. В 1840 году Уимшерст построил второе винтовое судно, 300-тонное «Новелти» , первое грузовое судно с винтовым двигателем и первое, совершившее коммерческое плавание. В 1841 году на севере Англии был построен небольшой пассажирский пароход, оснащенный запатентованным Смитом гребным винтом, «Принцесса Роял» , а в 1842 году в Британии было построено или спущено на воду еще несколько винтовых судов, в том числе «Бедлингтон» , построенный в Саут-Шилдс , Би , запущенный в Чатеме , и самый большой корабль, построенный на тот момент в Ирландии , Great Northern , спущенный на воду в Дерри . С этого момента количество торговых судов с винтовыми двигателями быстро росло. К тому времени, когда в 1856 году компания Cunard Line построила колесный пароход «Персия» для трансатлантических перевозок, гребное колесо уже становилось анахронизмом.

Смита Хотя «Архимед» сыграл важную роль во внедрении винтовой двигательной установки, сам Смит только потерял на этом предприятии деньги и был вынужден вернуться к сельскому хозяйству. Однако позже он будет признан за свой вклад. по 4000 фунтов стерлингов каждому В 1855 году он был среди пяти изобретателей, получивших от Палаты общин за изобретение морского гребного винта. В 1858 году группа посетителей устроила торжественный ужин, на котором ему подарили серебряный поднос , бордовый кувшин и подписку на общую сумму 2678 фунтов стерлингов. В 1860 году Смит был назначен хранителем музея Патентного ведомства в Южном Кенсингтоне , а в 1871 году получил рыцарское звание .

Ссылки

Книги

• Бург, НП (1869 г.). Практический трактат о современных винтовых двигателях . Лондон: Э. и Ф.Н. Спон. стр. 11 .
• Борн, Джон (1852). Трактат о гребном винте с различными предложениями по улучшению . Лондон: Лонгман, Браун, Грин и Лонгманс.
• Финчем, Джон (1851). История военно-морской архитектуры: к чему прилагается вступительная диссертация о применении математической науки к искусству военно-морского строительства . Лондон: Уиттакер и компания.
• Фокс, Стивен (2003). Трансатлантика: Сэмюэл Кунард, Исамбард Брюнель и Великие Атлантические пароходы . ХарперКоллинз. ISBN  978-0-06-019595-3 .
• Герапат, Джон Эску (1839). Журнал «Железнодорожный журнал» и «Журнал паровой навигации» . Том. VI. Лондон: Джеймс Уайлд.
• Клудас, Арнольд (2000). Рекордсмены Северной Атлантики: лайнеры «Голубая лента» 1838–1852 гг . Brassey's Inc. ISBN  1-57488-328-3 .
• Маколей, Дэвид и Ардли, Нил (1998). Новый способ работы вещей . Книги Хоутона Миффлина для детей. стр. 378 . ISBN  978-0-395-93847-8 .
• Макфарлейн, Роберт (1851). История гребных винтов и паровой навигации . Нью-Йорк: Джордж П. Патнэм.
• Как это работает: наука и технологии . Том. 10. Корпорация Маршалл Кавендиш. 2002. с. 1335. ИСБН  978-0-7614-7314-5 .
• Паркер, Х. и Боуэн, Фрэнк К. (1928). Почтовые и пассажирские пароходы девятнадцатого века . Лондон, Англия: Marston & Co. 14.
• Пребл, Джордж Генри (1883). Хронологическая история возникновения и развития парового судоходства . Филадельфия: LR Hamersly & Co.
• Шеффер, Джордж К. и Хедж, Эгберт (1840). Американский железнодорожный журнал и журнал механиков . Том. XI. Нью-Йорк: Шеффер и Хедж.
• Смит, Эдгар К. (1905). Краткая история военно-морской и морской техники . Бэбкок и Уилкокс Лтд.
• Тимбс, Джон (1868). Чудесные изобретения: от морского компаса до электрического телеграфного кабеля . Лондон и Нью-Йорк: Джордж Рутледж и сыновья.

Журналы

• Журнал «Механика» и журнал техники, сельскохозяйственной техники, производства и судостроения . VI (июль – декабрь 1861 г.). Лондон: Робертсон Бруман и компания. {{cite journal}}: Отсутствует или пусто |title= ( помощь )

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с СС «Архимед», на Викискладе?