Höyrykoneet laivastossa. Venäjän ensimmäinen sotilashöyrylaiva

Keksijät ovat yrittäneet valjastaa höyryä veden käyttövoimaksi 1400-luvulta lähtien. Mutta ensimmäinen käytännön hyöty tällaisista ponnisteluista tuli vuonna 1807, kun newyorkilainen Robert Fulton lähti purjehtimaan melahöyrylaivallaan.

Sen rakentamiseen keksijä käytti puista proomun kaltaista alusta, joka oli 133 jalkaa pitkä ja syrjäytti 100 tonnia. Tällaiseen "alukseen" hän asensi 20 hevosvoiman höyrykoneensa. Moottori pyöritti kahta siipipyörää, joiden halkaisija oli 15 jalkaa. Pyörät sijaitsivat oikealla ja vasemmalla puolella. Heidän teränsä löivät vettä ja työnsivät aluksen eteenpäin. Sen koko nimi oli New River Steamboat ja Claremont tai yksinkertaisesti Claremont. Alus alkoi tehdä säännöllisiä matkoja pitkin Hudson-jokea (amerikkalaiset kuitenkin kutsuvat tätä jokea Hudsoniksi) New Yorkista Albanyyn. Jo vuonna 1839 noin 1000 höyrylaivaa, joissa oli yksi tai kaksi pyörää sivuilla, pyörät perän takana, purjehti Amerikan jokia ja järviä pitkin, joten tähän mennessä vesillä liikkuva Amerikka oli saavuttanut itsenäisyyden tuulesta.

Höyrykoneen suunnittelu siipihöyrylaivaan

Höyrykone, jonka skotlantilainen insinööri James Watt (alias Watt) kehitti 1700-luvun lopulla, "söi" puuta ja hiiltä tulipesässään ja lämmitti vettä metallikattilassa. Sitten vedestä tuotettiin höyryä. Puristuva höyry painoi sylinterissä olevaa mäntää ja sai männän liikkeelle. Tangot ja kammet muuttivat männän edestakaisen liikkeen pyörän akselin pyöriväksi liikkeeksi. Ja teräpyörät oli jo kiinnitetty akseliin.

Fultonin poikkeuksellinen alus

Artikkelin yläosassa olevassa kuvassa näkyy Claremont - tämä pitkä "vene, joka istui matalalla vedessä, teki keskimäärin 4 solmua eli noin 5 mailia tunnissa. Ensimmäinen matka tehtiin elokuussa 1807, jolloin tämä alus meloi 150 mailia vastavirtaan 32 tunnissa. Säännölliset lennot alkoivat pian. Alus saattoi ottaa heti kyytiin 100 matkustajaa, joille oli varattu hyttejä tai sänkyjä. Ajan myötä Amerikan ensimmäinen kaupallisesti menestynyt höyrylaiva rakennettiin uudelleen ja sitä laajennettiin. Päivitetyssä muodossa se purjehti Hudsonia pitkin vuoteen 1814, minkä jälkeen se poistettiin käytöstä.

Aivan ensimmäiset siipihöyrykoneet

Vuonna 1543 espanjalainen Blasco de Gaulle rakensi primitiivisen höyrylaivan, joka kulki 6 mailia kolmen tunnin puristuksen jälkeen. 1700-luvulle asti itseliikkuvilla aluksilla ei kuitenkaan ollut käytännön käyttöä.

Vuonna 1736 englantilainen Jonathan Hulls patentoi ensimmäisen hinaajan, jossa höyrykattila käytti mäntiä, jotka pyörittivät hänen veneensä perän takana olevaa pyörää.

William Symington saavutti todellisen menestyksen, kun vuonna 1801 hänen rakentamansa höyrylaiva, Charlotte Dundes, pystyi raahaamaan kahta venettä kuuden tunnin ajan Skotlannin kokeiden aikana.

29. maaliskuuta 1823 laskettiin Venäjän laivaston ensimmäinen taisteluhöyrylaiva Meteor.

Ensimmäinen höyrylaiva Venäjällä rakennettiin jo vuonna 1815. Kolme vuotta myöhemmin Itämeren laivasto sai ensimmäisen höyrylaivansa, ja kaksi vuotta myöhemmin ensimmäinen höyrylaiva ilmestyi Mustanmeren laivastoon. Nämä olivat kuitenkin täsmälleen aseettomia hinaajia, jotka oli varustettu höyrykoneella ja siipipyörillä - ne oli tarkoitettu rahdin kuljettamiseen ja sotilaslaivaston purjelaivojen hinaamiseen.

Ja vasta keväällä 1823 Nikolaev Admiralityn telakoilla laskettiin ensimmäinen höyrylaiva, joka oli aseistettu tykeillä ja mukautettu paitsi aputöihin, myös taisteluoperaatioihin. Venäjän ensimmäinen sotilashöyrylaiva oli tarkoitettu Mustanmeren laivastolle - Itämerellä Ruotsin voittojen jälkeen maallamme ei tuolloin ollut vahvoja vastustajia, mutta Mustanmeren alueella suhteet Ottomaanien valtakuntaan olivat perinteisesti vaikeita. Siksi he alkoivat rakentaa Venäjän ensimmäistä taisteluhöyrylaivaa juuri tänne.

Ensimmäisen aseellisen höyrylaivan luomisen aloitteentekijä oli Mustanmeren laivaston komentaja, vara-amiraali Aleksei Samuilovich Greig, kokenut merimies, joka teki toistuvasti pitkiä matkoja Tyynellämerellä, taisteli sekä Välimerellä että Itämerellä. Amiraali Greig uskoi ensimmäisen taisteluhöyrylaivan rakentamisen yhdelle Venäjän tuolloin parhaista laivanrakentajista - merivoimien insinöörijoukkojen eversti Ilja Stepanovitš Razumoville.

Ilja Razumov opiskeli laivanrakennusta Pietarin, Englannin ja Hollannin telakoilla. 1800-luvun alussa, Ranskan ja Turkin kanssa käytyjen sotien aikana, hän oli vanhempi laivanpäällikkö amiraali Greigin laivueessa, joka lähti Kronstadtista taistelemaan Välimerellä. 1800-luvun 20-luvulla eversti Razumov rakensi yksin Nikolajevissa 40 alusta ja osallistui yhteensä yli sadan laivan luomiseen.

Ensimmäisen taisteluhöyrylaivan, Meteorin, rakentaminen kesti kaksi vuotta. Kesällä 1825 alus laskettiin vesille ja kun kaikki työt oli saatu päätökseen ja höyrykone oli testattu, siitä tuli osa Mustanmeren laivastoa. Höyrylaiva, joka oli lähes 37 metriä pitkä ja yli 6 metriä leveä, oli aseistettu 14 tykillä.

Hänen kaksi höyrykonetta, joiden kokonaisteho on 60 hevosvoimaa, valmistettiin Pietarissa Venäjän kansalaisuuden hyväksyneen skotlantilaisen insinöörin Charles Bradin tehtaalla. Höyrykoneet mahdollistivat Meteorin saavuttamaan jopa täysin tyynessä nopeudessa 6,5 ​​solmun (yli 12 km/h) nopeuden kahden siipipyörän avulla.

Vain kaksi vuotta palvelukseen astumisen jälkeen Meteor-höyrylaiva osallistui menestyksekkäästi vihollisuuksiin. Venäjän ja Turkin välisen sodan 1828–1829 alkamisen jälkeen yksi Venäjän Mustanmeren laivaston päätehtävistä oli turkkilaisten linnoitusten valloitus Kaukasuksen rannikolla. Krimiä ja Kubania uhkaava Turkin armeijan etuvartio oli tuolloin vahva turkkilainen Anapan linnoitus. Huhtikuun 1828 lopussa laivastomme pääjoukot lähestyivät sitä - seitsemän taistelulaivaa ja neljä fregattia, joissa oli huomattava määrä laskeutumis- ja apulaivoja.

Tällä matkalla laivueen mukana oli myös taisteluhöyrylaiva Meteor. 6. toukokuuta 1828 Mustanmeren laivasto aloitti amfibiooperaation Anapan myrskyksi. Turkkilaiset hyökkäsivät maihinnousujoukkoihimme, ja sitten Meteor ilmaantui - purjelaivat eivät voineet liikkua vapaasti kovin lähellä rantaa matalikon ja vuorilta puhaltavan tuulen takia, ja höyrylaiva, jolla oli pieni syväys ja liikkumisvapaus, siirtyi helposti paikasta toiseen lähellä rantaa ja osui viholliseen tykinlaukauksilla.

Höyrylaivan tuulista riippumaton toiminta mahdollisti joukkojemme onnistuneen saada jalansijaa rannalla lähellä Anapaa ja piirittää kuukautta myöhemmin kaatuneen linnoituksen. Joten Meteorin ansiosta Mustanmeren satamasta tuli venäläinen ja muuttui myöhemmin turkkilaisesta linnoituksesta kuuluisaksi lomakeskukseksi.

Meteorin menestyksekäs osallistuminen sotaan ei päättynyt siihen - seuraavana vuonna se osallistui hyökkäykseen turkkilaisia ​​linnoituksia vastaan ​​Bulgarian rannikolla, mukaan lukien voimakkaimmin linnoitettu Varna. Lokakuussa 1828, Varnan antautumisen jälkeen, keisari Nikolai I oli palaamassa Bulgarian rannoilta Odessaan purjeveneellä keisarinna Maria. Rauhallisissa ja muissa odottamattomissa olosuhteissa purjevenettä Venäjän keisarin kanssa seurasi Meteor-höyrylaiva. Alukset saapuivat turvallisesti Odessaan kestäneensä useita päiviä kestäneen siirtymäkauden aikana kovan myrskyn.

Joten 29. maaliskuuta (17. maaliskuuta, vanhaan tyyliin) 1823 asetettu "Meteor" avasi onnistuneesti sotilaallisen höyrylaivaston aikakauden Venäjällä.

Ajatus sellaisen itseliikkuvan laivan luomisesta, joka voisi purjehtia tuulta ja virtauksia vastaan, syntyi ihmisissä hyvin pitkään. Onhan monimutkaisella väylällä usein mahdotonta purjehtia mutkaisella väylällä, ja soutaminen on aina vaikeaa vastavirtaa.

Todellinen mahdollisuus rakentaa tällainen nopea itseliikkuva alus ilmestyi vasta höyrykoneen keksimisen jälkeen. Höyrykone muuttaa kuumennetun höyryn energian männän mekaaniseksi työksi, joka liikkuu edestakaisin ja käyttää akselia. Höyryä tuotetaan höyrykattilassa. Ensimmäiset yritykset rakentaa tällainen kone tehtiin 1600-luvun lopulla.

Yksi keksijistä, joka työskenteli lämpöenergian muuntamisen työksi ongelman parissa, oli ranskalainen fyysikko Denis Papin(1647 - 1712). Hän oli ensimmäinen, joka keksi höyrykattilan, mutta ei kyennyt keksimään toimivaa höyrykonetta. Mutta hän suunnitteli ensimmäisen veneen, jossa oli höyrykone ja siipipyörät (1707). Maailman ensimmäinen höyrykäyttöinen laiva laskettiin vesille Kasselissa, Saksassa, ja se purjehti melko luottavaisesti Fuldajokea pitkin. Keksijän ilo oli kuitenkin lyhytaikainen. Paikalliset kalastajat pitivät ilman airoja tai purjeita liikkuvaa venettä pirullisena keksintönä ja kiiruhtivat sytyttämään ensimmäisen höyrylaivan. Papin muutti myöhemmin Englantiin ja esitteli kehitystyönsä Royal Scientific Societylle. Hän pyysi rahaa jatkaakseen kokeita ja luodakseen uudelleen höyrylaivan. Mutta Papen ei koskaan saanut rahoja ja kuoli köyhyydessä.

Kolmekymmentä vuotta myöhemmin, vuonna 1736, englantilainen Jonathan Hulls, ammatiltaan kelloseppä, keksi höyryhinaajan. Hän sai patentin höyryllä liikkuvalle alukselle. Testien aikana kuitenkin kävi ilmi, että alukseen asennettu höyrykone oli liian heikko liikuttamaan sitä. Häpäisty kelloseppä ei löytänyt voimia jatkaa työtä keksinnön parantamiseksi ja kuoli epätoivoisessa köyhyydessä, kuten Papin.

Ranskalainen oli lähimpänä maalia Claude-François-Dorothe, Marquis de Jouffroy. Vuonna 1771 20-vuotias markiisi sai upseerin arvoarvon, mutta osoitti väkivaltaista luonnetta ja joutui vuotta myöhemmin vankilaan törkeästä kurinalaisuudesta. Vankila sijaitsi lähellä Cannesin kaupunkia, ja markiisin sellistä avautui näkymä merelle, jotta de Jouffroy saattoi katsella suljetusta ikkunasta vankien lihasvoiman ohjaamia keittiöitä. Täynnä myötätuntoa heitä kohtaan, markiisi tuli ajatukseen, että olisi mukavaa asentaa laivaan höyrykone, jonka hän kuuli käynnistävän pumput, jotka pumppasivat vettä Englannin kaivoksista. Vankilasta poistuttuaan de Jouffroy istuutui kirjojen pariin ja sai pian oman mielipiteensä höyrylaivan rakentamisesta.

Kun hän saapui Pariisiin vuonna 1775, ajatus höyrylaivasta oli jo ilmassa. Vuonna 1776 markiisi rakensi höyryveneen omalla kustannuksellaan, mutta testit päättyivät aikalaisen mukaan "ei täysin onnellisesti". Keksijä ei kuitenkaan antanut periksi. Hänen aloitteestaan ​​Ranskan hallitus lupasi 15 vuoden monopolin höyrylaivojen rakentamiseen ja toimintaan ensimmäiselle pysyvään käyttöön sopivan höyrylaivan rakentajalle, ja de Jouffroy tiesi, että voitto höyrykilpailussa merkitsee vaurautta ja vaurautta. hänen loput päivänsä.

Vuonna 1783 Lyonissa markiisi lopulta testasi toista höyrymalliaan. Kesäkuun 15. päivänä Saone-joen rannalla katsojat katselivat, kuinka markiisi de Jouffroyn vene liikkui virtausta vastaan. Totta, esittelymatkan loppuun mennessä moottori muuttui käyttökelvottomaksi, mutta kukaan ei huomannut tätä, ja lisäksi de Jouffroy toivoi tekevänsä autosta luotettavamman. Markiisi luotti nyt siihen, että hänellä oli monopoli taskussaan, ja lähetti raportin menestyksestään Pariisiin. Mutta Pariisin akatemia ei ollut taipuvainen luottamaan maakuntien viesteihin, olivat ne sitten keneltäkään tulleet. Akateemikot pyysivät lausuntoa höyrykoneiden pääasiantuntijan - valmistajan Jacques Perrierin - keksinnöstä, joka itse pyrki höyrylaivamonopoliin ja teki siksi kaikkensa unohtaakseen nopeasti markiisin keksinnön. De Jouffroy ei saanut taloudellista tukea akateemikoilta, eikä hänellä enää ollut rahaa seuraavan veneen rakentamiseen.

Pian maassa alkoi vallankumous, eikä ranskalaisilla ollut aikaa höyrylaivoille. Lisäksi markiisi de Jouffroy huomasi olevansa vastavallankumouksen puolella, ja Ranskan kuninkaalliset eivät odottaneet patentteja, vaan giljotiinia. De Jouffroy pystyi palaamaan keksintöön vasta Bourbonin restauroinnin jälkeen, ja vuonna 1816 hän sai lopulta patentin. Mutta he eivät koskaan antaneet hänelle rahaa merenkulkuyrityksen perustamiseen. De Jouffroy kuoli vuonna 1832 veteraanien kodissa, jonka kaikki olivat unohtaneet ja hylänneet.

Vuonna 1774 erinomainen englantilainen keksijä James Watt loi ensimmäisen universaalin lämpökoneen (höyrykoneen). Tämä keksintö myötävaikutti höyryvetureiden, höyrylaivojen ja ensimmäisten (höyry)vaunujen luomiseen.

Vuonna 1787 Amerikassa John Fitch rakensi höyrylaivan Experimentin, joka teki pitkän ajan säännöllisiä matkoja Delaware-jokea pitkin Philadelphian (Pennsylvania) ja Burlingtonin (New York) välillä. Se kuljetti 30 matkustajaa ja kulki 7-8 mailia tunnissa. J. Fitchin höyrylaiva ei menestynyt kaupallisesti, koska sen reitti kilpaili hyvän maatien kanssa.

Vuonna 1802 kaivosinsinööri William Symington Englannista rakensi hinausveneen "Charlotte Dundas" wattimoottorilla, jonka teho oli 10 hevosvoimaa, joka pyöritti perässä olevaa siipipyörää. Testit onnistuivat. Kuudessa tunnissa Charlotte Dundas hinasi kaksi proomua kanavaa pitkin 18 mailia kovalla vastatuulella. Charlotte Dundas oli ensimmäinen huollettava höyryvene. Viranomaiset alkoivat kuitenkin pelätä, että siipipyörän aallot huuhtoivat pois kanavan rannat. Höyrylaiva vedettiin maihin ja tuomittiin romutettaviksi. Näin ollen tämä kokemus ei kiinnostanut myöskään brittejä.

Robert Fulton

Epätavallisen aluksen testejä seuranneiden katsojien joukossa oli amerikkalainen Robert Fulton. Hän oli kiinnostunut höyrykoneista 12-vuotiaana ja jo teini-iässä (14-vuotiaana) hän teki ensimmäisen pyörämoottoriveneensä. Koulun jälkeen Robert muutti Philadelphiaan ja sai työpaikan ensin kultasepän assistenttina ja sitten piirtäjänä. 21-vuotiaana (1786) Fulton lähti Englantiin opiskelemaan siellä arkkitehtuuria. Täällä Fulton kuitenkin hylkäsi piirtämisen ja keskittyi keksimiseen. Hän suunnitteli kanavia, lukkoja, putkia ja erilaisia ​​koneita - marmorin sahaamiseen, pellavan kehruuun, köysien kiertämiseen... Ja sitten hän palasi vanhaan harrastukseensa - höyryn käyttöön merenkulussa. Englannin hallitus ei kuitenkaan halunnut antaa rahaa hänen projektilleen, ja vuonna 1797 Fulton muutti Ranskaan. Mutta täälläkään hänen keksintöjään ei arvostettu. Fulton pohti asiaa ja keksi ajatuksen sukellusveneestä, jota voitaisiin käyttää vihollisalusten pohjan miinoimiseen. Aluksi Ranskan hallitus hylkäsi hankkeen, koska piti tätä sodankäyntimenetelmää liian julmana. Mutta keksijä rakensi ja testasi puisen sukellusveneen Nautiluksen omalla kustannuksellaan. Vuonna 1800 Fulton esitteli käytännöllisen mallin sukellusvenestään Napoleonille. Kun Ranskan hallitus vihdoin arvosti keksintöä, se myönsi lopulta rahaa kuparilevystä tehdyn veneen rakentamiseen ja jopa lupasi maksaa Fultonille jokaisesta upotetusta vihollisaluksesta. Englantilaiset laivat kuitenkin välttelivät taitavasti hidasta Nautilusta. Siksi Nautilus ei purjehtinut kauaa. Myös Fultonin yritys myydä sukellusvene Ranskan merivoimien viholliselle Englannille epäonnistui. Tämän keksinnön todellinen merkitys tuli ilmi vasta lähempänä ensimmäisen maailmansodan puhkeamista.

Loukkaantunut koko maailmasta, Fulton palasi kotimaahansa ja alkoi etsiä varoja höyrylaivaprojektille. Täällä hän oli paljon onnekkaampi. Clermontin North River Steamboat, jonka iskutilavuus oli 79 tonnia ja 20 hevosvoiman höyrykone, joka pyöritti viisimetrisiä siipipyöriä, testattiin elokuussa 1807. Monet Hudsonin lahden rannoille kokoontuneista eivät uskoneet menestykseen. . Fulton lähti ensimmäiselle matkalleen 4. syyskuuta 1807 ilman rahtia ja matkustajia: tulta puhaltavan aluksen kyydissä ei ollut halukkaita kokeilemaan onneaan. Mutta paluumatkalla paikalle ilmestyi uskalias - maanviljelijä, joka osti lipun kuudella dollarilla. Tämä oli ensimmäinen matkustaja varustamon historiassa. Koskettunut keksijä antoi hänelle elinikäisen oikeuden matkustaa ilmaiseksi laivoillaan. Samana vuonna Fultonin ensimmäinen höyrylaiva alkoi liikennöidä kannattavasti New Yorkin ja Albanyn välillä. Tämä alus jäi historiaan nimellä "Clermont", vaikka "Clermont" viittasi vain Fultonin kumppanin Livingstonin kiinteistöön Hudson-joella, 177 km:n päässä New Yorkista, jossa alus vieraili ensimmäisen matkansa aikana.

Siitä lähtien Hudsonilla avattiin jatkuva höyrylaivapalvelu. Sanomalehdet kirjoittivat, että monet veneilijät sulkivat silmänsä kauhusta, kun tulta ja savua sylkevä "Fulton-hirviö" liikkui Hudsonia pitkin tuulta ja virtausta vastaan.

"North River Steamboat"
Robert Fulton

Vuonna 1809 Fulton patentoi Claremont-mallin ja meni historiaan höyrylaivan keksijänä.

Venäjällä ensimmäinen höyrylaiva rakennettiin Charles Bird -tehtaalle vuonna 1815. Se oli nimeltään "Elizabeth" ja se teki lentoja Pietarin ja Kronstadtin välillä. Yhdestä lennosta julkaisi raportin "Isänmaan poika" -lehti. Tässä artikkelissa venäläinen laivaston upseeri, myöhemmin amiraali Pjotr ​​Ricord, käytti ensin termiä "höyrylaiva" painettuna. Ennen tätä tällaisia ​​aluksia kutsuttiin "höyrylaivoiksi" tai "pyroscafeiksi" englanniksi.

Muuten...

Vuonna 1813 Fulton kääntyi Venäjän hallituksen puoleen ja pyysi, että hänelle myönnettäisiin etuoikeus rakentaa keksimänsä höyrylaiva ja käyttää sitä Venäjän valtakunnan joilla. Keisari Aleksanteri I myönsi keksijälle 15 vuoden monopolioikeuden höyrylaivojen liikennöimiseen Pietari-Kronstadt-linjalla sekä muilla Venäjän joilla. Fulton ei kuitenkaan luonut höyrylaivoja Venäjälle eikä pystynyt hyödyntämään sopimusta, koska hän ei täyttänyt sopimuksen pääehtoa - kolmen vuoden aikana hän ei ottanut yhtäkään laivaa käyttöön. Fulton kuoli vuonna 1815, ja vuonna 1816 hänelle myönnetty franchising peruutettiin, ja sopimus meni Byrdille.

Ja tangon alaosa päättyy poikkipalkin, jossa on liukusäädin. Liukusäädin liukuu ylös ja alas pitkin koneen pylvääseen asennettujen rinnakkaiden maapintoja. Männän liikkeen rinnakkaiset ovat kuin kiskot raitiovaunulle. Ne suojaavat sauvaa taipumiselta.

Poikkipalkki on kytketty seuraavaan tankoon, jota kutsutaan kiertokangeksi.

Yhdystanko on suunniteltu siten, että sen yläosa liikkuu ylös ja alas yhdessä liukusäätimen ja tangon kanssa ja alaosa pyörii polkupyörän tapaan yhtä auton kampiakselista.

Siten männän suoraviivainen paluuliike sylinterissä muunnetaan kampiakselin pyöriväksi liikkeeksi. Ja mikä on mielenkiintoista, kampiakselin pyöriminen erityisen voimansiirtomekanismin - epäkeskon - avulla ruiskuttaa höyryä vuorotellen kunkin sylinterin ylä- ja alaonteloon sylinterin vieressä sijaitsevan erityisen kelalaatikon kautta. Tässä meillä on päinvastainen ilmiö: rotaatio

Akselin liike muunnetaan epäkeskeillä laatikkoventtiilien, jota kutsutaan keloiksi, suoraviivaiseksi paluuliikkeeksi.

Kelat avaavat ikkunat joko sylinterin ylä- tai alaonteloon päästäen höyryä sisään. Höyry kattilasta syötetään putken kautta kelalaatikoiden kautta korkeapainesylinteriin, sitten peräkkäin keski- ja matalapainesylintereihin, ja matalapainesylinteristä se poistetaan lauhduttimeen. Koneen kampiakseli on yhdistetty koko riviin akseleita. Tämä linja ulottuu erityisen tunnelin läpi, joskus useiden höyrylaivan osastojen läpi, ja päättyy potkurin akseliin, joka ulottuu ulospäin laivan perästä. Potkuri on asennettu tälle akselille. Siten sylinterin mäntien liike saa autojen kampiakselin, laivan akselilinjan ja potkurin pyörimään.

Ensimmäisissä höyrylaivoissa ei vielä ollut potkureita. Siellä oli siipipyörät. Pyörät ovat käteviä joella, missä se on matalaa eikä suuria aaltoja ole. Ja nyt on vielä monia pyörillä varustettuja höyrylaivoja. Merellä siipipyörät ovat yksinkertaisesti katastrofi, varsinkin kun aallot ovat voimakkaita. Alus kallistuu oikealle. Tämän puolen pyörä on haudattu syvälle veteen ja vasen on esillä. Tällä hetkellä vasemman pyörän käyttö on hyödytöntä. Se räpyttää teränsä ilmaan, mutta höyrylaittimesta ei ole hyötyä. Höyrylaiva kiertyy vasemmalle puolelle, oikea pyörä pyörii turhaan. Ja jos on, niin kone toimii epätasaisesti. Toinen pyörä on ylikuormitettu, toinen tyhjäkäynnillä. Tällaisesta työstä koneiden osat kuluivat nopeasti, muuttuivat käyttökelvottomiksi ja pyörän terät rikkoutuivat.

Näin oli siihen asti, kunnes laivaan asennettiin potkuri. Ruuvin hyödyllinen vaikutus on tunnettu muinaisista ajoista lähtien. Siihen aikaan sitä käytettiin veden pumppaamiseen. He sanovat, että vuonna 1630 Kiinasta Eurooppaan tuotiin malli potkurista, joka oli suunniteltu laivan kuljettamiseen. Mutta purjelaivaston aikakaudella ei ollut koneita, jotka voisivat pyörittää tällaista potkuria.

Vasta mekaanisen moottorin tultua syntyi ja käytettiin yhä enemmän menestyneitä potkurimalleja. Tšekkiläinen keksijä Joseph Ressel ehdotti erittäin mielenkiintoista ruuvia vuonna 1827. Sen potkuri Yhdysvalloissa ja Itävallassa tunnustettiin varsin sopivaksi höyrykäyttöön. Potkurin luomista varten Resselille pystytettiin jopa muistomerkki Wienissä ja New Yorkissa.

Epätavallinen tapaus tapahtui toisen keksijän, englantilaisen Smithin, kanssa: vuonna 1836 hän testasi alusta, jossa oli pitkä puinen Archimedes-ruuvi. Onnettomuudessa osa potkurista katkesi, mutta alus liikkui paljon nopeammin. Osoittautuu, että ruuvilla on edullisempi muoto.

Maassamme ensimmäinen ruuvihöyrylaiva oli fregatti "Archimedes", joka rakennettiin vuonna 1848.

Ruuvin ja pyörän välinen kilpailu kesti pitkään. Ja joskus oli tarpeen asentaa sekä ruuvi että pyörä samanaikaisesti. Niinpä 60-luvulla rakennettuun jättiläislaivaan "Great Eastern" (pituus oli noin 200 metriä) rakentajat kasasivat renkaita (halkaisijaltaan 17 metriä!), potkurin (paino noin 36 tonnia) ja jopa kuusi mastoa. purjeet!

Vuonna 1842 päättäessään lopulta, kumpi propulsioyksikkö oli parempi, he tekivät näin: he ottivat kaksi täysin identtistä fregattia identtisillä moottoreilla (kukin 200 hevosvoimaa), mutta toinen tehtiin potkurivetoiseksi ja toinen pyörillä. Sitten he asettivat ne peräkkäin toisiinsa, yhdistivät ne vahvoilla ketjuilla ja antoivat molemmat laivat täydellä vauhdilla eteenpäin.

Ruuvi veti ja veti vastustajaa vauhdilla
2,5 solmua.

Potkuria ja siipipyöriä kutsutaan aluksen potkuriksi. Muuten, monet ihmiset sekoittavat moottorin käyttövoimalaitteeseen. He luulevat olevansa yksi ja sama. Itse asiassa nämä käsitteet ovat erilaisia. Moottori on kone, joka luo laivan liikuttamiseen tarvittavan voiman. Mutta sellainen voima itsessään ei voi liikuttaa alusta. Tarvitaan lisälaite, jolla koneen voima vaikuttaa veteen ja työntää laivan pois siitä. Tämä laite on liikuttaja. Propulsseja on monia erilaisia. Mutta

Yleisin niistä on potkuri. Se koostuu kolmesta tai neljästä terästä ja yhteisestä holkista - navasta, joka on asennettu potkurin akseliin. Laivoissa on useimmiten yksi tai kaksi potkuria ja sama määrä moottoreita.

Miten potkuri toimii?

Siivilöyrylaitteessa näet mitä ja miten se soutaa. Sen sivuilla on pyörät, jotka on asennettu koneen akseliin, joka kulkee laivan poikki. Pyörien terien avulla höyrylaiva kauhaa vettä kuin airot. Ja potkurilla näet perän takana vain voimakkaan kuohuvan vesivirran. Tämä on potkuri, joka istuu syvällä vedessä, pyörii, kierretään siihen, työntää vettä voimakkaasti taaksepäin ja alus liikkuu eteenpäin. Tämä voima - ruuvin työntövoima akselissa olevan erityisen työntölaakerin kautta välittyy koko höyrylaivaan.

Sen siipien oikein valitut mitat ja muoto merkitsevät paljon potkurin normaalille toiminnalle. Näin tapahtui erinomaiselle laivanrakentajallemme - akateemikolle A. N. Kryloville. Eräänä päivänä hän purjehti uudella englantilaisella aluksella. Tämän aluksen kapteeni oli synkkä ja erittäin haluton vastaamaan kaikkiin Krylovin kysymyksiin.

Ilmeisesti hän oli tyytymätön johonkin. Lopulta saimme selville syyn kapteenin huonoon tuuleen. Kävi ilmi, että häntä ärsytti aluksen alhainen nopeus.

Potkuri koostuu kolmesta neljään lavasta ja navasta

Vene ajautui liikenneruuhkaan

"Ymmärrät", sanoi kapteeni vihaisesti, "kuinka epämiellyttävää on: kävellä kilpikonnan nopeudella laivalla, jonka kaikkien tietojen mukaan pitäisi olla nopea. En voi kuvitella mitä täällä tapahtuu." Krylov kuunteli myötätuntoisesti kapteenia. Hän ymmärsi vanhan merimiehen surun. Ja hän päätti auttaa häntä. Kun alus saapui Englantiin, Krylov meni sen yrityksen toimistoon, jota varten

kuului laivaan, ja siellä näin mallin huonoonnisesta höyrylaivasta. Malli toisti tarkasti aluksen koko rakenteen, mutta tietysti pienennyksellä (100 kertaa). Krylov huomasi heti, että aluksen potkuri oli kohtuuttoman suuri. Hän suositteli, että laivanomistaja trimmaa jokaista potkurin siivettä 200 millimetriä. Laivanomistaja totteli eikä sitten katunut, että hän luotti venäläiseen tiedemieheen. Heti kun potkurin lavat vähenivät, höyrylaiva alkoi antaa nopeutta useita solmuja enemmän. Osoittautuu, että ruuvin halkaisija on valittu väärin.

Kuinka saatoit niin taitavasti havaita alukseni sairauden? - kysyi hämmästynyt laivanvarustaja.

Olen lukenut "Laivan teoriaa" Leningradin merenkulkuakatemiassa kolmekymmentäkaksi vuotta! - Krylov vastasi yksinkertaisesti.

Suunnittelijat työskentelevät kovasti parantaakseen potkurin toimintaa ja siten lisätäkseen aluksen nopeutta ilman, että moottorin teho kasvaa. He yrittävät myös luoda aluksia, joissa he voivat tulla toimeen ilman potkureita, pyöriä tai jopa peräsimeitä.

Tämä on kuva, joka nähtiin kerran Man-joella, Krasnojarskin eteläpuolella. Joen hiljaisuuden rikkoi moottorin humina. Pieni vene ilmestyi mutkan taakse. Yhtäkkiä este tukki hänen tiensä - kasa tukkia. Mutta vene ei pysähtynyt eikä kääntynyt. Murskaamalla puut allesa täydellä vauhdilla, hän meni hyvin paksuun hilloon. Tällaisissa purjehdusolosuhteissa minkä tahansa laivan potkuri olisi varmasti murtunut palasiksi ja se olisi menettänyt kykynsä liikkua ja ohjata. Mutta tosiasia on, että veneessä ei ollut potkuria. Hänellä ei ollut autoa, jossa oli akselit tai ohjauspyörä. Kaiken tämän sijaan veneessä oli vain tehokas pumppu.

Tämä pumppu imee sisään pohjassa olevien tuloaukon kautta

vettä, ja sitten valtavalla voimalla työntää sen perän läpi, ja vene pääsee eteenpäin. Tällaista asennusta kutsutaan vesisuihku- tai suihkuasennukseksi.

Suunnittelijat luovat myös laitteita, jotka auttavat pieniä ruuviastioita kehittämään epätavallisen suuria nopeuksia.

Tällaisia ​​laitteita ovat esimerkiksi kantosiipialukset. "Raketa"-vene on jo rakennettu Krasnoje Sormovon tehtaalla Gorkyssa. Sen rungon alla on kaksi kantavaa siipeä. Alhaisilla nopeuksilla tällainen vene liikkuu kuin tavallinen laiva. Mutta veneen nopeus nousee 30 kilometriin tunnissa. Näyttäisi mahdottomalta puristaa lisää nopeutta tästä potkurista. Mutta tässä kantosiipialukset tulevat peliin. Ne, kuten lentokoneen siivet, luovat nostovoimaa ja työntävät veneen rungon ulos vedestä. Se näyttää roikkuvan veden pinnan yläpuolella. Vain siivet, potkuri ja peräsin jäävät veteen.

Tämän ansiosta veden vastus veneen liikkeelle laskee jyrkästi ja sen nopeus kasvaa upealla nopeudella: kuusikymmentä... kahdeksankymmentä... sata kilometriä tunnissa. Vene ryntää nopeasti pitkin kuvankauniita rantoja.

Jos tarkastelemme höyrykoneiden luomisen historiaa, näyttää varmasti siltä, ​​​​että höyrylaivat viivästyivät suuresti niiden syntymässä.

Archimedes ajatteli ensimmäisenä höyryn voiman käyttöä ja loi höyrypistoolin - architroniton. Roomalaiset alukset kokivat tämän aseen voiman vuosina 215-212. eKr e. - Syrakusan piirityksen aikana.

Ensimmäinen yritys käyttää höyryvoimaa laivoissa tehtiin Ranskassa. Vuonna 1707 keksijä Papin asensi höyrykoneen Weser-jokea pitkin purjehtivaan veneeseen. Seitsemänkymmentä vuotta myöhemmin 45-metrinen Piroskaf-alus rakennettiin Lyoniin. Silminnäkijöiden silmien edessä se nousi jokea pitkin pystyen kulkemaan merkittävän osan matkaa virtausta vastaan. Seuraavan yrityksen tekivät amerikkalaiset.

Vuonna 1787 keksijä John Fitch rakensi höyrylaivan nimeltä Experiment. Hän pystyi saavuttamaan 6,5 solmun nopeuden. Tätä laivaa liikutti höyrykone, joka liikutti kolmea ankan tassuja muistuttavaa airoa. Vene teki säännöllisiä matkoja ylös ja alas Delaware-jokea, mutta matkustajat pelkäsivät sitä.

Höyryvene "Experiment", kirjoittanut J. Fitch

Ensimmäinen höyrylaiva ilmestyi Englannissa vuonna 1788. Siinä oli kaksi runkoa, joiden välissä oli pari siipipyörää. Sen nopeus oli suhteellisen alhainen - vain 5 solmua. Britit rakensivat todellisen höyrylaivan peräsiipillä vasta neljä vuotta myöhemmin. He antoivat hänelle nimen "Charlotte Dundas". Tätä 17 m pitkää alusta, jossa on tehokas 12 hevosvoiman (hv) voimalaitos, voidaan pitää ensimmäisenä hinaajana laivanrakennuksen historiassa. Steam Shipping on suuren osan virallisesta tunnustuksestaan ​​velkaa amerikkalaiselle keksijälle ja liikemies Robert Fultonille. Hän ymmärsi ensimmäisenä, kuinka varmistetaan normaali vuorovaikutus rungon, koneen ja siipipyörien välillä.
Vuonna 1802 Fulton ehdotti keisari Napoleonille hanketta höyrylaivoille, jotka voisivat kuljettaa matkustajia Englantiin. Mutta Napoleon ei arvostanut keksijän ehdotusta.

Fulton ei kuitenkaan menettänyt sydämensä ja rakensi ystäviensä taloudellisella tuella höyrylaivan Clermontin. Siihen hän asensi Watin yleishöyrykoneen. Totta, auto oli alitehoinen, ja laivan nopeus oli vain 4,6 solmua.

Höyrylaiva "Clairmont" - Robert Fultonin ensimmäinen höyrylaiva

Syyskuussa 1807 Claremont lähti ensimmäiselle kaupalliselle matkalleen Hudson-joella, mikä merkitsi säännöllisesti liikennöivän New Yorkin ja Albanyn välisen matkustajalinjan alkua. Höyrylaivoista alettiin puhua merimatkoille sopivina aluksina vuonna 1809, kun höyrylaiva Phoenix purjehti New Yorkista Philadelphiaan.

Ensimmäinen höyrylaiva, joka ylitti Atlantin, oli Savannah. Vuonna 1819 hän teki 24 päivän matkan New Yorkista Liverpooliin. Mutta höyrylaivat onnistuivat lopulta hallitsemaan valtameren linjat vasta 30 vuotta Phoenix-risteilyn jälkeen ja vain höyryvoimalaitoksen lisäparantamisen ansiosta.

Jotkut laivanrakentajat eivät luottaneet täysin höyrykoneeseen, vaan jättivät purjeet laivoille. Melkein 50 vuotta kului ennen kuin höyrylaivat onnistuivat syrjäyttämään purjelaivoja. Taloudellisen höyrykoneen ansiosta he alkoivat kehittää hyvää vauhtia, muun muassa satamissa jouduttiin käymään yhä harvemmin täydentämään kivihiilivarantoja. Vuonna 1881 höyrylaiva Aberdeen kulki Englannista Australiaan viettäen vain 42 päivää. Viisi vuotta myöhemmin valtameren ylittävillä linjoilla purjehtivien höyrylaivojen kokonaistonnimäärä oli yhtä suuri kuin kauppapurjelaivojen vetoisuus.

Venäjällä, kuten muissakin merenkulkumaissa, höyrylaivojen ilmaantumista kohdeltiin alun perin epäluottamuksella. Monet venäläisten tutkijoiden tieteelliset löydöt, jotka pystyivät mullistamaan laivanrakennuksen, asetettiin usein "hyllylle". Lahjakas venäläinen mekaanikko I. P. Kulibin loi "purjehduskelpoisen" aluksen hydraulimoottorilla jo vuonna 1782. Akateemikko B. S. Jacobi keksi sähkömoottorin vuonna 1834, ja neljä vuotta myöhemmin hän testasi sitä ajaakseen laivaa. Hallitus ei tehnyt mitään tuodakseen alkuperäistä innovaatiota alalle. Sama tapahtui monien muiden keksintöjen kanssa. Ja kuitenkin, 1800-luvun ensimmäisellä puoliskolla. höyrylaivoja ilmestyi myös Venäjälle.

I. P. Kulibinin vesilaiva-alus

Höyrylaivan ensimmäinen matka Pietarista Kronstadtiin tapahtui 3.11.1815. Höyrylaiva teki koko matkan 5 tunnissa 22 minuutissa keskinopeudella 9,3 km/h. Aluksen pituus oli 18,29 m, leveys 4,57 m, syväys 0,61 m. Melapyörissä, joiden halkaisija oli noin 2,5 m, oli kuusi pitkää terää asennettuna pinnoille. Ensimmäisen venäläisen höyrylaivan luoja oli K. Bird, Galerny-saaren mekaanisen valimon omistaja.

Ensimmäinen höyryhinaaja "Skory" laskettiin vesille vuonna 1818. Kolme vuotta myöhemmin Nikolaev-admiraliteetti rakensi Mustanmeren höyrylaivan "Vesuvius". Näistä aluksista tuli Venäjän svoimakoe.

Vuonna 1833 venäläinen laivasto sai sotalaivan Herculesin, joka rakennettiin uudelleen 28-tykkiseksi pyörälliseksi höyryfregatiksi.

Käytön aikana höyrykone aiheutti voimakasta tärinää, jonka vuoksi puinen runko löystyi, ilmaantui vuotoja ja vaurioita, mikä lyhensi aluksen jo ennestään lyhyttä käyttöikää. Tämä johti siihen, että höyrylaivojen rungot alettiin valmistaa raudasta. Vuonna 1787 rakennettiin ensimmäiset rautaproomut hiilen kuljetukseen. Ne olivat noin 20 metriä pitkiä ja nostivat jopa 20 tonnia lastia. Nämä proomut kulkivat Englannin vesiväylillä. Mutta heillä ei selvästikään ollut kiire rakentaa rautaisia ​​höyrylaivoja. Ensimmäinen tällainen alus, nimeltään Aaron Manby, laskettiin vesille vasta vuonna 1822. Se kulki Lontoosta Pariisiin hyvällä 8-9 solmun nopeudella.
Vuonna 1837 britit, saatuaan päätökseen valtamerellä kulkevan rautahöyrylaivan Rainbow rakentamisen, avasivat uuden matkustajalinjan Lontoon ja Antwerpenin välillä. Viimeinen puurunkoinen höyrylaiva Adriatic rakennettiin Yhdysvalloissa vuonna 1857. Sen pituus oli 107 metriä ja se pystyi kuljettamaan 376 matkustajaa ja 800 tonnia rahtia.

Mustanmeren höyrylaiva "Keisari Nikolai"

Mutta huolimatta siitä, että uudet tekniikat mahdollistivat rautarungon tekemisen melko vahvaksi, rautahöyrylaivan upottaminen ei silti ollut vaikeaa. Muutama tykinkuula tai hyvä räjähdysherkkä pommi riitti. Höyrylaivat otettiin kuitenkin käyttöön. Ensimmäisen niistä, "Nemesis", britit laskivat vesille vuonna 1839. Ja vain vuotta myöhemmin Britannian laivasto täydennettiin kolmella rautatykkiveneellä. Yhdysvallat rakensi omat rauta-aluksensa: Michiganin, Water Witchin ja Alleghenyn, koska se ei halunnut jäädä jälkeen merien rakastajatar Englannista.
1800-luvun puolivälissä. Venäjällä alettiin rakentaa sotilaslaivoja. Menetettyjen Krimin sodan jälkeen Venäjä kiihdytti laivojen rakentamista höyrykoneella. Vuonna 1857 Venäjän hallitus hyväksyi uuden laivanrakennusohjelman. Valmistumisensa jälkeen Itämeren laivaston oli määrä vastaanottaa yli 150 erityyppistä höyrylaivaa. He alkoivat toteuttaa tätä ohjelmaa niin innokkaasti, että jo 1870-luvun alussa muodin suunnannäyttäjä Englanti joutui tunnustamaan venäläisen laivanrakennuksen ensisijaisuuden.

Laivat kasvoivat koko ajan. Vaikka rautarunko oli huomattavan pitkä, se mahdollisti aluksen lujuudesta huolehtimatta, koska pinnoituslevyjen reunat yhdistettiin nyt tiiviisti niiteillä. Höyrylaivojen joukossa alkoi ilmestyä jättiläisiä. Siten vuonna 1858 varastosta poistunut englantilainen höyrylaiva Great Eastern oli 210,4 m pitkä ja sen uppouma oli 33 000 tonnia. Se rakennettiin 4 tuhannelle matkustajalle. Tämän aluksen höyrykoneen teho on 8000 hv. Kanssa. ajoi peräpotkuria ja kahta suurta siipipyörää, joiden siivet oli asennettu sivuille. Ensimmäisen suuren sotilaallisen höyrylaivan rakensivat italialaiset. 20 vuotta Grent Easternin merelle lähdön jälkeen he laskevat vesille panssaroidun risteilijän Italia, jonka uppouma oli 15 200 tonnia. 18 solmun nopeudella valtavaa risteilijää pidettiin aikansa höyrylaivaksi erittäin nopeana.

"Great Western" - aikansa suurin siipihöyrylaiva

Vähitellen laivanrakentajat alkoivat käyttää terästä raudan sijaan. Ensimmäiset teräsalukset ilmestyivät Englantiin 1860-luvun alussa. Ne rakennettiin kalliista lätäkköteräksestä, jonka valmistusmenetelmä oli tunnettu 1600-luvulta lähtien. Yksi näistä aluksista, pyörällinen sotalaiva Banshee, jonka britit lähettivät osavaltioihin, testattiin pohjoisen ja etelän sisällissodassa.
Useimmat laivanrakentajat tunnistivat uuden materiaalin kuitenkin vasta miedon avotakkateräksen tultua käyttöön. Ranskalaiset Pierre ja Emile Martin onnistuivat saamaan sen sulattamalla valurautaa yhdessä romun kanssa regeneratiivisissa polttouuneissa. Tämän teräksen lujuus mahdollisti alusten painon vähentämisen. Nyt oli mahdollista rakentaa teräslaivoja, joilla oli suuri kantavuus. Mutta silti teräs oli edelleen erittäin kallista. Vasta 1880-luvun lopulla. Tuli mahdolliseksi valmistaa kestäviä teräsrakenteita, jotka olivat ohuempia ja halvempia kuin rautaiset.