Войти
| Джон Скотт Рассел | |
|---|---|
 Джон Скотт Рассел в 1847 году | |
| Родился | 9 мая 1808 г. (1808 г.) -05-09). Паркхед, Глазго, Шотландия |
| Умер | 8 июня 1882 г. (1882-06-09) (74 года). Вентнор, Остров Уайт, Англия |
| Национальность | Британец |
| Образование | Эдинбургский университет, St. Университет Эндрюс, Университет Глазго |
| Род занятий | Инженер |
| Супруг (ы) | Харриетт Рассел (урожденная Осборн) |
| Дети | Осборн Рассел, Норман Скотт Рассел, Луиза Скотт Рассел, Мэри Рэйчел Скотт Рассел, Элис М. Скотт Рассел |
| Родитель (и) | Дэвид Рассел и Агнес Кларк Скотт |
| Инженерная карьера | |
| Учреждения | Королевское общество Эдинбурга (советник 1838-9), Королевское общество, Институт инженеров-строителей (вице-президент), Институт морских архитекторов (Вице-президент), Общество искусств (секретарь 1845-50) |
| Награды | Премия Кита |
Джон Скотт Рассел FRSE FRS FRSA (9 мая 1808, Parkhead, Глазго - 8 июня 1882, Ventnor, Isle of Wight) был шотландским инженер-строитель, морской архитектор и кораблестроитель, построивший Грейт Истерн в сотрудничестве с Isambard Kingdom Brunel. Он сделал открытие волны трансляции, которая положила начало современному исследованию солитонов, и разработал волновую систему строительства кораблей.
Рассел был инициатором Великой выставки 1851 года.
Джон Рассел родился 9 мая 1808 года в Паркхеде, Глазго, в семье преподобного Дэвида Рассела и Агнес Кларк Скотт. Год он провел в St. Эндрюса до перевода в Университет Глазго. В то время как в университете Глазго он добавил девичью фамилию своей матери, Скотт, к своей собственной, чтобы стать Джоном Скоттом Расселом. Он окончил университет Глазго в 1825 году в возрасте 17 лет и переехал в Эдинбург, где преподавал математику и естественные науки в Институте Механики Лейта, достигнув самой высокой посещаемости в городе.
После смерти сэра Джона Лесли, профессора естественной философии в Эдинбургском университете в 1832 году, Скотт Рассел, хотя ему было всего 24 года, был избран для временного заполнения вакансии до избрания постоянного профессора в связи с его знанием естественных наук и популярностью в качестве лектора. Но, хотя его поощряли баллотироваться на постоянную должность, он отказался конкурировать с другим кандидатом, которым восхищался, и после этого сконцентрировал свое внимание на профессии инженера и экспериментальных исследованиях в больших масштабах.
Он женился на Харриетт Осборн., дочь ирландского баронета сэра Дэниела Толера Осборна и Харриетт Тренч, дочери графа Кланкарти в Дублине в 1839 г.; у них было два сына (выжил Норман) и три дочери, Луиза (1841–1878), Рэйчел (1845–1882) и Алиса. В Лондоне они прожили пять лет в доме, предоставленном секретарю Общества искусств, а затем переехали в Сиденхэм-Хилл, который стал центром внимания, особенно после Рассела и его друзей. переместил оранжерею Пакстона для Великой выставки в Хрустальный дворец поблизости.
Артур Салливан и его друг Фредерик Клей были частыми гостями в доме Скотта Рассела в середине 1860-х годов; Клей обручился с Алисой, и Салливан ухаживал за Рэйчел. В то время как Клей был из богатой семьи, Салливан все еще был бедным молодым композитором из бедной семьи; Скотт Расселы приветствовали помолвку Алисы с Клэем, который, однако, прервал ее, но запретил отношения между Салливаном и Рэйчел, хотя они продолжали тайно видеться. В какой-то момент в 1868 году Салливан завязал одновременный (и секретный) роман с Луизой (1841–1878). Оба отношения прекратились к началу 1869 года.
Американский инженер Александр Лайман Холли подружился со Скоттом Расселом и его семьей во время его различных визитов в Лондон во время строительства Грейт Истерн. Холли также посетила дом Скотта Рассела в Сиденхэме. В результате Холли и его коллега Зера Колберн совершили первое путешествие по Грейт Истерн из Саутгемптона в Нью-Йорк в июне 1860 года. Сын Скотта Рассела, Норман, останавливался с Холли в его доме в Бруклин - Норман также совершил первое путешествие, которое не совершил Джон Скотт Рассел.
Его сын Норман, вслед за отцом, стал военно-морским архитектором и внес свой вклад в Институт морских архитекторов, который основал его отец.
Паровоз с бойлером под осью и двумя поршнями Находясь в Эдинбурге, он экспериментировал с паровыми двигателями, используя квадратный котел, для которого он разработал метод удержания поверхности котла, который стал универсальным. Была образована компания Scottish Steam Carriage Company, выпускающая паровой вагон с двумя цилиндрами, развивающими мощность по 12 лошадиных сил каждый. Шесть из них были построены в 1834 году, имеют хорошую амортизацию и оборудованы по высоким стандартам. С марта 1834 года они проходили между Джордж-сквер в Глазго и отелем Tontine в Пейсли с часовыми интервалами со скоростью 15 миль в час. Управляющие дороги возразили, что это изнашивает дорогу и создает на дороге различные препятствия из бревен и камней, что на самом деле создает больший дискомфорт для конных экипажей. Но в июле 1834 года один из вагонов перевернулся и разбился котел, в результате чего погибли несколько пассажиров. Два тренера были отправлены в Лондон, где они на короткое время курсировали между Лондоном и Гринвичем.
В 1834 году, когда проводились эксперименты по определению наиболее эффективной конструкции канала лодки, он обнаружил явление, которое он описал как волна перевода . В гидродинамике волна теперь называется уединенной волной Рассела . Это открытие описывается здесь его собственными словами:
Я наблюдал за движением лодки, которую быстро тащила пара лошадей по узкому каналу, когда лодка внезапно остановилась - а не масса воды в канале который он привел в движение; она скапливалась вокруг носа судна в состоянии сильного волнения, а затем внезапно оставила его позади и катилась вперед с большой скоростью, принимая форму большого уединенного возвышения, округлой, гладкой и четко очерченной груды воды, которая продолжалась его движение по каналу, по-видимому, без изменения формы или уменьшения скорости. Я последовал за ним верхом и обогнал его, все еще катящегося со скоростью около восьми или девяти миль в час [14 км / ч], сохранив его первоначальную фигуру около тридцати футов [9 м] в длину и от фута до фута и половина [30–45 см] высотой. Его высота постепенно уменьшалась, и после погони на одну-две мили [2–3 км] я потерял ее в петлях канала. Таким образом, в августе 1834 года я впервые встретился с тем необычным и прекрасным явлением, которое я назвал Волной Трансляции.
Скотт Рассел потратил некоторое время на практические и теоретические исследования этих волн. Он построил волновые резервуары у себя дома и заметил некоторые ключевые свойства:
Уединенная волна в лабораторном волновом канале.Экспериментальная работа Скотта Рассела казалась в отличие от теорий Исаака Ньютона и Даниэля Бернулли о гидродинамике. Джорджу Бидделлу Эйри и Джорджу Гэбриелу Стоуксу было трудно принять экспериментальные наблюдения Скотта Рассела, потому что наблюдения Скотта Рассела не могли быть объяснены существующими теориями водной волны. Его современники потратили некоторое время на попытки расширить теорию, но потребовалось время до 1870-х годов, прежде чем было дано объяснение.
Лорд Рэлей опубликовал статью в журнале Philosophical Magazine в 1876 году, чтобы поддержать экспериментальное наблюдение Джона Скотта Рассела с его математической теорией. В своей статье 1876 года лорд Рэлей упомянул имя Скотта Рассела, а также признал, что первое теоретическое рассмотрение было проведено Джозефом Валентином Буссинеском в 1871 году. Джозеф Буссинеск упомянул имя Скотта Рассела в своей статье 1871 года. Таким образом, наблюдения Скотта Рассела об уединенных волнах были приняты некоторыми выдающимися учеными еще при его жизни как истинные.
Кортевег и де Фрис вообще не упомянули имя Джона Скотта Рассела в своей статье 1895 года, но они процитировали статью Буссинеска в 1871 году и статью лорда Рэлея в 1876 году. Хотя статья Кортевега и де Фрис в 1895 году не был первым теоретическим исследованием этого предмета, это была очень важная веха в истории развития теории солитона.
Так продолжалось до 1960-х гг. появление современных компьютеров, что начало понимать значение открытия Скотта Рассела в физике, электронике, биологии и особенно волоконной оптике, ведущие к современной общей теории солитонов.
Обратите внимание, что солитоны по определению не изменяют форму и скорость из-за столкновения с другими солитонами. Таким образом, уединенные волны на водной поверхности не являются солитонами - после взаимодействия двух (сталкивающихся или догоняющих) уединенных волн они немного изменились по амплитуде, и осталась осциллирующая невязка.
Схема носа в соответствии с принципом волновой формы Как только Рассел получил способ наблюдать лодки на невиданных ранее скоростях на переднем крае своей волны перемещения, он занялся более фундаментальной проблемой для дизайна лодки - поиском. форма корпуса, обеспечивающая наименьшее сопротивление. По его мнению, это было связано с эффективным перемещением массы воды с пути корпуса, а затем обратно, чтобы заполнить зазор после того, как он прошел. Путем тщательных измерений с помощью динамометров он подтвердил свою теорию о том, что синусоидальная волна имеет идеальную форму.
Первоначально он думал, что корма может быть зеркалом форштевня, но вскоре понял, что удаление воды производит нечто более близкое к обычным волнам, чем его одиночные волны, и в итоге получил закругленную корму с цепной формой.
Его исследования произвели революцию в дизайне корпусов торговых и морских судов. Большинство кораблей того времени имели закругленные носы для оптимизации грузоподъемности, но, начиная с 1840-х годов, «крайние клиперы » начали показывать вогнутые носы, как и все чаще пароходы, кульминацией которых стал Great Eastern. После того, как его взгляды были изложены коммандером Фишборном, американский военно-морской архитектор Джон В. Гриффитс признал силу работ Рассела в своем «Трактате о морской и военно-морской архитектуре» 1850 года, хотя и не хотел признавать свой долг перед Расселом.
Скотт Рассел сделал одно из первых экспериментальных наблюдений эффекта Доплера, которое он опубликовал в 1848 году. Кристиан Доплер опубликовал свою теорию в 1842 году.
Большая часть ранней экспериментальной работы Рассела проводилась под эгидой Британской ассоциации, и на протяжении всей своей жизни он вносил вклад в научную и профессиональную деятельность. ассоциации, которые становились все более важными в ту эпоху.
В 1844 году железнодорожный бум был на пике. Рассел написал статью о паровом двигателе и паровой навигации для 7-го издания Британской энциклопедии в 1841 году, которая также вышла в виде книги. Чарльз Вентворт Дилк предложил ему должность редактора Новая еженедельная газета «Железнодорожные хроники» в Лондоне и семья Расселов вскоре оказались в маленькой двухкомнатной квартирке в Вестминстере. В следующем году он также стал секретарем комитета, созданного Королевским обществом искусств для организации национальной выставки, которая предоставила им городской дом на Стрэнде. Вскоре Рассел представил Комитету Генри Коула, и когда за несколько недель до первой выставки 1847 года экспонентов не было, Рассел и Коул провели целых три дня, путешествуя по Лондону, чтобы привлечь производителей и владельцев магазинов. Эта и две последующие выставки имели такой успех, что международная версия была запланирована на 1851 год. К этому времени Рассел снова приступил к судостроению, железнодорожный бум закончился, и хотя он стал назначенным секретарем ЮАР на Большой выставке, Генри Коул к тому времени взял на себя инициативу, и в итоге он получил только золотую медаль в качестве награды за большую работу.
Он стал членом Института инженеров-строителей в 1847 году, регулярно посещая и делая частые взносы, был избран в его совет в 1857 году и стал вице-президентом в 1862 году. Однако он стал участвовал в финансовом споре с сэром Уильямом Армстронгом и не стал президентом. Но «как оратор, и особенно как оратор после обеда, ему было мало равных». Он был избран членом Королевского общества в 1849 году, хотя внес меньший вклад.
В 1860 году на собрании в его доме в Сиденхэме был основан Институт морских архитекторов, в котором Рассел был одним из профессиональных вице-президентов. Он посещал большинство встреч и редко оставлял комментарии. В 1864 году он опубликовал массивный трехтомный трактат «Современная система военно-морской архитектуры», в котором изложил профили многих новых строящихся кораблей.
В его некрологе говорится о морской архитектуре:
Джон Скотт Рассел (строитель), Генри Уэйкфилд (Помощник Рассела), Исамбард Кингдом Брунель (дизайнер) и лорд Дерби на спуске на воду Great Eastern. Примерно с 1838 года Скотт Рассел работал на небольшой Greenock верфи Thomson and Spiers, где он представил его волновую систему к серии кораблей Royal Mail, а также многие другие инновации. После того, как верфь перешла к Кэрду, он решил переехать в Лондон и в 1848 году купил Millwall Iron Works судостроительную компанию. Он построил два корабля для Брунеля для австралийского плавания, примерно такого же размера, как и Брунель SS Great Britain, Аделаида и Виктория. Проблемы с заправкой и водой заставили Брунеля подумать о более крупных кораблях для этого рейса, но еще пять были построены в том же классе.
Isambard Kingdom Brunel пользовался большим уважением к нему который сделал его партнером в его проекте по строительству Грейт Истерн. Хотя первоначальная концепция, ячеистая конструкция и совместное использование лопасти и винта были идеями Брунеля, «корабль воплощает форму линии волны, продольную систему конструкции, полные и частичные переборки и другие детали конструкции, которые были своеобразными. Скотта Рассела ". Этот проект был сопряжен с рядом проблем: Скотт Рассел сделал ставку, которая была слишком заниженной, в результате чего он обанкротился на полпути, хотя он выздоровел, чтобы закончить работу; но именно Брюнель настаивал на боковом запуске, а не на сухом доке, который предпочитал Рассел. В конце концов, в 1858 году был запущен Great Eastern. Скотт Рассел был лучшим ученым, чем бизнесмен, и его репутация так и не восстановилась после финансовых нарушений и споров.
В течение 1850-х годов он выступал в военно-морском флоте за постройку железных военных кораблей, и первый проект, HMS Warrior, по мнению некоторых, был «кораблем Рассела». Впоследствии он жаловался на секретность, препятствующую открытому обсуждению вопросов, критикуя представителей военно-морского флота, которые утверждали, что железные корабли нельзя защитить.
В 1868 году он спроектировал железнодорожный паром для Боденского озера с необычным требованием, чтобы его осадка была ограничена шестью футами (1,85 м). Он достиг этого, используя надстройку, чтобы выдерживать нагрузки поезда. Он использовал это как основу для переправы через пролив, которая могла управлять мелкой гаванью Дувра, но это было реализовано только в 1933 году.
Ротунда Хотя его дизайн для Великая выставка была превзойдена выставкой Джозефа Пакстона, Скотт Рассел действительно спроектировал Rotunde для Венской выставки 1873 года. Имея диаметр 108 метров (354 фута), он почти целое столетие был самым большим куполом в мире, не имеющим никаких связей, которые закрывали бы обзор. Некоторые считают это его величайшим достижением в области строительства.
В 1838 году он был награжден золотой медалью Кита Королевским обществом Эдинбурга за свою статью «О Законы, по которым вода противодействует движению плавающих тел ». Он был избран членом Королевского общества в июне 1849 г. за мемуары на тему «Великая уединенная волна Первого Ордена, или Волна трансляции», опубликованные в «Трудах Королевского общества Эдинбурга» и несколько мемуаров в отчетах Британской ассоциации.
В 1995 году акведук, по которому проходит Union Canal - тот же канал, где он наблюдал свою волну трансляции - через Эдинбургский обход (A720)) был назван Акведуком Скотта Рассела в его память. Также в 1995 году эффект гидродинамического солитона был воспроизведен недалеко от места, где Джон Скотт Рассел наблюдал гидродинамические солитоны в 1834 году.
Здание в Университете Хериот-Ватт названо его именем.
В 2019 году он был внесен в Зал славы инженеров Шотландии
Его статья 1844 года стала классической статьей и довольно часто цитируется в солитоне связанных бумаг или книг даже спустя более ста пятидесяти лет.
 | На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Джоном Скоттом Расселом. |
