SS Archimedes

редактировать
Первый пароход с гребным винтом

The Archimedes, fitted with Mr. F.P. Smith's Patent Screw Propeller - off The Nore, on her trip from Gravesend to Portsmouth - May 14th 1839 RMG PY8879.jpg SS Archimedes
История
Имя:Archimedes
Тезка:Архимед Сиракузский
Владелец:Ship Propeller Company
Строитель:Генри Вимшерст (Лондон)
Стоимость:£ 10 500
Спущен на воду:18 октября 1838 г.
Выполнен:1839
Первый рейс:2 мая 1839 г.
В эксплуатации :2 мая 1839 г.
Переоборудование:Как парусное судно, дата неизвестна
Судьба:Как сообщается, закончил карьеру в чилийско-австралийской службе, 1850-е годы
Общие характеристики
Тип :Паровая шхуна
Масса тонн:237
Длина:125 футов (38 м)
Ширина:22 фута (6,7 м)
Осадка:8–9 футов (2,4–2,7 м)
Глубина трюма:13 футов (4,0 м)
Установленная мощность:2 × 30 л.с. (22 кВт), 25–30 об / мин двухцилиндровый Ренни вертикальные паровые машины, с 37-дюймовыми цилиндрами и ход 3 фута
Силовая установка:1 x полный винт, однооборотный, однопроходный железный гребной винт, работающий при 130–150 об / мин, вспомогательные паруса
План паруса:Три мачта, шхуна
Скорость:Около 10 миль / ч (16 км / ч) (под паром)
Примечания:Первый в мире винтовой пароход

SS Archimedes был пароходом , построенным в Великобритании в 1839 году. Он известен тем, что был первым в мире пароходом, приводимым в движение винтом .

. значительно повлияла на развитие кораблей, способствуя внедрению винтовой силовой установки Королевским флотом, в дополнение к ее влиянию на коммерческие суда. Она также оказала непосредственное влияние на дизайн другого новаторского судна, Isambard Kingdom Brunel SS Great Britain, тогда самого большого корабля в мире и первого винтового парохода, пересекшего Атлантический океан.

Содержание
  • 1 Предпосылки
    • 1.1 Эрикссон и Смит
  • 2 Дизайн и конструкция
    • 2.1 Оборудование
  • 3 История обслуживания
    • 3.1 Поломки и модернизация гребного винта
    • 3.2 Дуврские испытания
    • 3.3 Кругосветное плавание по Британии и другие плавания
    • 3.4 Ссуда ​​Брунелю
    • 3.5 Дальнейшая карьера
  • 4 Наследие
  • 5 Сноски
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки
Предпосылки

Принцип перемещения воды с помощью винта известен с момента изобретения винта Архимеда, названного в честь Архимеда Сиракузского, жившего в III веке. ДО НАШЕЙ ЭРЫ. Однако только в 18 веке и после изобретения паровой машины стали доступны практические средства передачи эффективной мощности морской винтовой двигательной установке, но первые попытки построить такое судно потерпело неудачу.

В 1807 году дебютировало первое в мире коммерчески успешное судно с паровой тягой North River Steamboat Роберта Фултона.. Поскольку это судно приводилось в движение гребными колесами, а не гребным винтом, гребное колесо стало фактически ранним стандартом для движения пароходов. Однако эксперименты с винтовой пропульсивной установкой продолжались в некоторых кругах, и между 1750 и 1830-ми годами различными изобретателями были получены многочисленные патенты на морские гребные винты, хотя некоторые из этих изобретений были доведены до стадии испытаний, а те, которые оказались неудовлетворительными по той или иной причине.

Эрикссон и Смит

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

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

Смит быстро построил небольшую модель лодки, чтобы проверить свое изобретение, которое сначала было продемонстрировано на пруду на его ферме Хендон, а затем и на Королевская галерея практических наук в Аделаиде в Лондоне, где ее видел министр флота сэр Уильям Барроу. Заручившись покровительством лондонского банкира по имени Райт, Смит затем построил лодку длиной 30 футов (9,1 м), мощностью 6- лошадиных сил (4,5 кВт) грузоподъемностью 6 тонн под названием Francis. Смита, который был оснащен деревянным гребным винтом собственной конструкции и демонстрировался на канале Паддингтон с ноября 1836 по сентябрь 1837 года. По счастливой случайности деревянный винт с двумя витками был поврежден во время плавания в феврале. 1837 г., и, к удивлению Смита, сломанный 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 бы пересмотренный патент в соответствии с этим случайным открытием.

Тем временем Эрикссон проводил собственные эксперименты. В 1837 году он построил 14-метровый винтовой пароход «Фрэнсис Б. Огден», названный в честь своего патрона, американского консула Ливерпуля. Летом 1837 года Эрикссон продемонстрировал свою лодку на реке Темзе старшим членам Британского адмиралтейства, включая сюрвейера военно-морского флота сэра Уильяма. Симондс. Несмотря на то, что лодка развивает скорость в десять миль в час (16 км / ч), сравнимую со скоростью существующих пароходов, Саймондса и его окружение это не впечатлило. Адмиралтейство придерживалось точки зрения, что винтовые двигательные установки будут неэффективны для морских перевозок, в то время как сам Саймондс считал, что винтовые суда не могут эффективно управляться. После этого отказа Эрикссон построил вторую, более крупную винтовую лодку, Robert F. Stockton, и отправил ее в 1839 году в Соединенные Штаты, где вскоре получил известность как конструктор U.S. Первый военный винтовой корабль ВМФ, USS Princeton.

Очевидно, зная о мнении ВМФ, что винтовые винты не подходят для морской службы, Смит решил доказать, что это предположение неверно. В сентябре 1837 года он взял свое небольшое судно (теперь оснащенное железным гребным винтом с одним оборотом) в море, следуя паром из Блэкуолла, Лондон в Хит, Кент, с остановками в Рамсгейт, Довер и Фолкстон. На обратном пути в Лондон 25-го числа офицеры Королевского военно-морского флота наблюдали, как корабль Смита продвигается в бурном море. Интерес Адмиралтейства к технологии возродился, и Смиту было предложено построить полноразмерный корабль, чтобы более убедительно продемонстрировать эффективность технологии. Он смог привлечь ряд инвесторов для предоставления необходимого капитала, в том числе банкира Райта и инжиниринговую фирму J. и Г. Ренни, которые вместе сформировали новую компанию, названную Ship Propeller Company. Судно, предложенное компанией, первоначально называлось Propeller, но в конечном итоге это судно было принято называть Архимед в честь греческого изобретателя 3-го века.

Дизайн и строительство

Архимед был построен в Лондоне в 1838 году Генри Вимшерстом. По словам самого Ф. П. Смита, судно было построено из английского дуба, но более поздняя запись в Регистре Ллойда указывает, что части киля по крайней мере были Балтийская пихта. Корабль был 125 футов (38 м) в длину, 22 ⁄ 2 футов (6,9 м) в ширину и имел вес 237 тонн. Построенный по образцу шхуны, с классическими линиями корпуса и тонкими наклонными воронкой и мачтами, современники считали его прекрасным судном.

Machinery

Пересмотренный патент Смита 1836 года. Этот гребной винт изначально был установлен на «Архимед». Винтовой пропеллер «Архимеда», установленный на корме корабля.

Смит сначала испытывал некоторые трудности с поиском подходящих двигателей для корабля, поскольку винтовая установка представляла некоторые незнакомые технические проблемы. В конце концов ведущая инженерная фирма J. and G. Rennie согласилась спроектировать и поставить двигатели, и самих Rennie убедили проявить финансовый интерес к кораблю и его технологиям.

Двойные двигатели, поставленные У Ренни было по два 37-дюймовых (94 см) цилиндра с ходом три фута (0,91 м), что дало общую номинальную мощность около 80, и фактическая мощность около 60 лошадиных сил. Двигатели работали со скоростью 26 об / мин, что через зубчатую передачу приводило в движение гребной вал со скоростью около 140 об / мин. Котлы работали при давлении 6 psi. Двигатели были установлены в начале 1839 года, после спуска корабля на воду в октябре 1838 года.

Зубчатая передача вызвала некоторые дополнительные технические проблемы. Смит подключал двигатели к пропеллеру через прямозубые колеса и шестерни, самая большая из которых была зазубрена из граба (белая древесина, традиционно используемая для передачи в ветряных мельницах ). Зубчатая передача оказалась очень шумной, а корма корабля во время работы подвергалась значительной вибрации. Смит планировал снизить уровень шума за счет использования спиральных шестерен, но неясно, проводилась ли эта модификация когда-либо.

Сам пропеллер был из листового железа, диаметром 5 футов 9 дюймов (1,75 м) и длиной около 5 футов (1,5 м), и состоял из полного винта 360 °, с одной резьбой и с одним оборотом. в соответствии с пересмотренным патентом Смита 1836 г. После ввода корабля в эксплуатацию гребной винт впоследствии претерпел ряд модификаций, наиболее важными из которых были преобразование в формат с двойной резьбой / полуоборотом и разделение оригинального винта на 360 ° на две отдельные лопасти. Винт имел необычную особенность - полностью убираться, чтобы уменьшить сопротивление, когда корабль находился под парусами - задача, которая заняла около 15 минут.

История обслуживания
Архимед под паром и парус в море

Архимед совершил свое первое плавание из Лондона в Ширнесс у устья Темзы, начавшееся 2 мая 1839 года. 15-го числа он отправился в свое первое морское путешествие с Грейвсенд - Портсмут, который был завершен на неожиданно высокой скорости 10 узлов (19 км / ч; 12 миль в час). В Портсмуте «Архимед» успешно прошел испытания против одного из самых быстрых кораблей на тот момент адмиралтейской службы в присутствии некоторых высокопоставленных чиновников ВМФ, которые были впечатлены работой Архимеда.

Поломки и переделка гребного винта

После этого первоначального испытания Архимед отправился в обратный рейс в Лондон, но во время перехода судовой котел, в котором не было ни датчика, ни предохранительного клапана, взорвался, убив второго инженера и обожгнув нескольких других. Затем судно было поставлено на стоянку на пять месяцев для ремонта на верфи Вимшерста.

После возобновления службы Смит получил приглашение от правительства Нидерландов доставить судно в Нидерланды для демонстрации, который он принял. Однако во время рейса на Texel Архимед сломал у него коленчатый вал и был вынужден вернуться в Англию для дальнейшего ремонта, который в этом случае был произведен фирмой Miller, Ravenhill Co. Во время этого ремонта первоначальный однооборотный пропеллер с полной спиралью и одной резьбой был заменен на двухходовой, полуоборотный пропеллер с двумя отдельными лопастями. Преимущество нового гребного винта заключалось в значительном снижении вибрации корабля на корме.

Дуврские испытания

После этих ремонтов Британское Адмиралтейство договорилось со Смитом о проведении новой серии испытаний для Архимеда в Дувр. Капитан Эдвард Чаппелл, RN, был назначен Адмиралтейством для наблюдения за испытаниями и написания отчета. С апреля по май 1840 года «Архимед» подвергался испытаниям против самых быстрых дуврских почтовых пакетов - Кале, гребных колес «Ариэль», «Бивер», «Ласточка» и «Уиджен».

Наиболее показательные из этих испытаний были против Виджена., который был не только самым быстрым из почтовых пакетов, но и самым близким к Архимеду кораблем по размеру и мощности. Widgeon оказался немного быстрее Архимеда в гладком море, но Чаппелл пришел к выводу, что, поскольку последний имел более низкое соотношение мощности к весу, винтовой гребной винт как средство движения оказался «равным, если не превосходящим, пропеллера. обычное гребное колесо ". Этот вывод был более решающим, чем может показаться, потому что с морской точки зрения винтовой движитель должен был только доказать, что он примерно равен по эффективности движению с гребным колесом, поскольку гребные колеса имели хорошо известные недостатки в военном использовании. Сюда входило воздействие на крыльчатку и его двигатели вражеского огня, а также сокращение пространства, доступного для размещения пушки, которая наносила удары по бортовой огневой мощи военного корабля. Отчет Чаппелла позже приведет к принятию на вооружение ВМФ винтовой силовой установки (см. Раздел «Наследие» ниже).

Кругосветное плавание по Британии и другие путешествия

После завершения испытаний в Дувре Архимед был передан в распоряжение капитана Чаппелла для кругосветного плавания вокруг Британии, которое имело место в июле 1840 года. Это плавание. предоставил возможность не только провести дальнейшие испытания, но и разрешить проверку технологии судовладельцам, инженерам и ученым в портах 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 канал Северной Голландии и в различные другие порты на континенте, что вызвало интерес к новой силовой установке. метод везде.

Ссуда ​​Брунелю

СС Великобритания в доке в Бристоле. Судно было оснащено гребным винтом на основе испытаний с Архимедом.

По возвращении Архимеда в Англию Смит согласился одолжить Архимеда на несколько месяцев Great Western Steamship Company, которая находилась в процесс постройки крупнейшего в мире парохода SS Great Britain. Главный инженер Great Western, Исамбард Кингдом Брунель, воспользовался ссудой, чтобы испытать Архимеда с множеством различных пропеллеров в попытке найти наиболее эффективную конструкцию, которая в конечном итоге была определена как новый четырехлопастный Модель представлена ​​Смитом.

Эксперименты Брюнеля побудили его рекомендовать своим работодателям использовать винтовые двигатели для Великобритании. Преимущества винтовой силовой установки, перечисленные Брунелем, можно резюмировать следующим образом:

  • Винтовая силовая установка была легче по весу, что улучшало экономию топлива;
  • Винтовая силовая установка могла быть размещена ниже в корпусе, что уменьшало габариты корабля. центр тяжести и делает его более устойчивым на сильном море;
  • Занимая меньше места, гребные двигатели позволят перевозить больше груза;
  • Устранение громоздких лопастных боксов уменьшит сопротивление за счет воды, а также позволяют судну более легко маневрировать в замкнутых водных путях;
  • Глубина гребного колеса постоянно меняется в зависимости от груза корабля и движения волн, в то время как гребной винт остается полностью погруженным и на полная эффективность во все времена;
  • Винтовые двигательные установки были дешевле.

С помощью этих аргументов Брюнель в декабре 1840 года смог убедить Great Western Steamship Company принять винтовые двигательные установки для Великобритании, что сделало ее лучшей первая в мире винтовая установка привел трансатлантический пароход. Однако вместо использования проверенной конструкции Смита Брунель позже решил установить шестилопастной пропеллер «ветряная мельница», разработанный им самим. Дизайн Брюнеля оказался неисправным и был быстро заменен оригинальным.

Дальнейшая карьера

Смит и его коллеги-инвесторы первоначально надеялись продать Архимеда Королевскому флоту, но когда этого не произошло, Компания Ship Propeller продала судно в коммерческую эксплуатацию. Компания, которая, по оценкам, потеряла около 50 000 фунтов стерлингов на предприятии Archimedes, впоследствии была ликвидирована.

Дальнейшая карьера Архимеда отрывочна. Судно село на мель в Бичи-Хед в 1840 году. В 1845 году оно исчезло из Lloyd's Register, но снова появилось в 1847 году после капитального ремонта. Ее двигатели и оборудование были сняты в неустановленный день в Сандерленде, после чего она продолжила службу в качестве парусного судна. В 1850 году она была сертифицирована как принадлежащая компании Elbe Humber Steam Navigation Company, торгующей между Гамбургом и Халлом. В 1852 году ее паруса и такелаж были обновлены, но через год или два она снова исчезла из Регистра. В начале ноября 1852 года во время рейса из Халла в Гамбург на корме произошел пожар. Он прибыл 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 на корабле Туамотус во время плавания между Вальпараисо и Мельбурном.

Наследие

. винтовой пропеллер был исторической неизбежностью, учитывая работу Джона Эрикссона и других, Архимед значительно ускорил принятие этой технологии. Испытания в Дувре, проведенные в апреле – мае 1840 г., убедили Королевский флот построить 900-тонный паровой военный шлюп, HMS Rattler, который испытывался с 1843–1843 гг. 45 против HMS Alecto, сестринского корабля, оснащенного гребным двигателем. В результате этих испытаний ВМФ принял гребной винт в качестве предпочтительного метода силовой установки. К 1855 году 174 корабля Королевского флота были оснащены винтовой силовой установкой, в том числе 52 линейных корабля, 23 фрегата, 17 корветов, 55 шлюпов и различные другие суда.

Некоторые торговцы также быстро начали применять винтовые двигатели. В 1840 году Вимшерст построил второе гребное судно, 300-тонную новинку, первое грузовое судно с винтовыми двигателями и первое, совершившее коммерческое плавание. В 1841 году на севере Англии был построен небольшой пассажирский пароход, оснащенный запатентованным Смитом гребным винтом, Princess Royal, а в 1842 году в Великобритании было построено или спущено на воду еще несколько винтовых судов, в том числе Bedlington, построенный на юге. Шилдс, Bee, спущен на воду в Чатем, и самый большой корабль, построенный к тому времени в Ирландии, Great Northern, спущен на воду в Дерри. С этого момента количество винтовых торговых судов быстро росло. К тому времени, когда Cunard Line построила в 1856 году гребной пароход «Персия» для трансатлантических перевозок, гребное колесо уже стало анахронизмом.

Хотя «Архимед» Смита сыграл важную роль в появлении винта. Однако сам Смит только потерял деньги на предприятии и был вынужден вернуться в сельское хозяйство. Однако позже он получил признание за свой вклад. В 1855 году он был среди пяти изобретателей, которым Палата общин наградила каждого по 4000 фунтов стерлингов за изобретение морского гребного винта. В 1858 году группа покровителей устроила праздничный ужин, на котором ему были вручены серебряный поднос, бордовый кувшин и подписка на общую сумму 2678 фунтов стерлингов. В 1860 году Смит был назначен хранителем музея Патентного ведомства в Южном Кенсингтоне, а в 1871 году он получил рыцарское звание.

Сноски
Ссылки

Книги

Журналы

  • Журнал Механики и Журнал инженерии, сельскохозяйственной техники, производства и судостроения. Лондон: Robertson Brooman and Co. VI (июль – декабрь 1861 г.) Отсутствует или не указано значение | title =()
Внешние ссылки
  • СМИ относящийся к СС Архимед на Викискладе
Последняя правка сделана 2021-06-06 04:45:57
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте