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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
蒸気船。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 蒸気船は機関として往復動蒸気機関を搭載した船です。
風や海流に逆らって航行できる自走式船を作るというアイデアは、ずっと前に人々に思い浮かびました。 そのような船の必要性は、川を上るときに特に深刻でした。 複雑な航路をもつ曲がりくねった水路を航行することはしばしば不可能であり、流れに逆らって漕ぐことは困難でした。 荷物を持ち上げるためにはしけ運搬船を雇う必要がありましたが、彼らはこの作業を非常にゆっくりと行いました。 すでに中世には、水車を使用して船を動かすことを提案した機械工もいましたが、これは人または動物によって動力が供給されます (このような動力車の説明は、527 年頃の古代写本に記載されています)。 しかし、大容量の高速自走式船を建造する本当の機会が現れたのは、蒸気機関が発明された後でした。 史上初の蒸気船は、アメリカのフィッチによって建造されました。 彼はまた、1787 年に XNUMX 番目の蒸気船 "Perseverance" を建造しました。 不思議なことに、どちらの場合も、フィッチは外輪の使用を拒否しました。 彼の最初の蒸気船では、機械がオールを動かし、ガレー船のように動きました。
フィッチ自身は 1786 年に船の動きを次のように説明しました:「ピストンのストロークは約 3 フィートで、シリンダーに沿った各動きは作業シャフトの 40 回転を引き起こします。シャフトの各回転は 12 スペード オールを動かす必要があります。作業動作は 5 フィート 6 インチです. これらのオールは垂直に動き、ボートの漕ぎ手の手にあるオールの動きを模倣しています.オールの 6 回のストローク (船の進路に沿って前後に進む) は約 6 フィートであり、シャフトの 11 回転ごとに得られます。 フィッチの説明に添付された図面が示すように、オールはフレームに取り付けられていました。 船の両側には、互いに接続された1788組のオールがありました。 発明者自身が書いているように、オールの動きは、オールロックのないハンドオールの動きに似ていました。 フィッチの 30 番目の蒸気船では、オールがプロペラに置き換えられ、この発明者は時代をはるかに先取りしていました。 1000 年には、パーセヴェランス号はすでにフィラデルフィアとバーリントンの間でそれぞれ XNUMX 人の乗客を運ぶ定期便を運航していました。 合計で、彼は約XNUMXキロ歩きました。
フィッチの実験の明らかな成功にもかかわらず、彼の発明はその時点では開発されず、発明者と共に死にました。 しかし、彼の事件がまったく影響を与えなかったとは言えません。 米国は、自走式船の必要性が最も強く感じられた国でした。 良い高速道路や未舗装の道路はほとんどありませんでした。 川はコミュニケーションの唯一の手段でした。 リビングストン判事は、他の人より先に汽船の能力を高く評価しました。 彼は技術的な詳細を理解していませんでしたが、彼は非常に洗練されたビジネスマンであり、適切な規模とビジネスの適切な組織があれば、配送サービスが非常に大きな利益をもたらす可能性があることにすぐに気付きました. 1798 年、リヴィングストンはハドソン川で定期的な蒸気船サービスを確立する権利を勝ち取った。 問題は小さいままでした-彼は汽船を持っていませんでした。 数年間、リヴィングストンはさまざまな機械を使って蒸気船を建造しようとした。 いくつかの蒸気船が作られましたが、それらはすべて時速 5 km 以下の速度しか出ませんでした。 そんな船で定期便を考えるのは時期尚早でした。 地元の機械工に対する信頼を失ったリビングストンは、1801 年にフランスに行きました。 ここで彼は、蒸気船プロジェクトについて多くのことを考え、当時潜水艦の作成に取り組んでいた同胞のロバート・フルトンに会いました。 しかし、彼には両方のプロジェクトを実行するための資金がありませんでした。 会議は決定的なものであることが判明しました。 リビングストンはついに適切な整備士を見つけ、フルトンは彼の仕事に資金を提供する意思のあるビジネスマンを見つけました。 1802 年の秋、両者の間で協定が締結されました。 フルトンは、時速 60 km で 13 人の乗客を運ぶことができる蒸気船を建造することを約束し、リビングストンはすべてのランニング コストを支払うことを約束しました。 船の運営から得た利益は半分に分けられることになっていました。 フルトンの自走式船の最初の実験は 1793 年にさかのぼり、さまざまな種類の外輪を調査して、1794 つまたは XNUMX つのブレードを備えた車輪が最適であるという結論に達しました。 XNUMX 年にマンチェスターを訪れた彼は、自走式船に最適なエンジンは複動のワット蒸気エンジンしかないと確信していました。 その後、フルトンは船の形状、投影、輪郭について多くのことを考えました。 建設に着手する前に、彼はプロンビエールの海域に行き、ここでバネで駆動する長さ XNUMX メートルのモデルで実験を行いました。 1803 年の春、フルトンはパリで最初の蒸気船の建造を開始しました。 底は平らで、突き出た竜骨はなく、肌は滑らかでした。 ワットの蒸気エンジンは知人から借りたものだが、変速機の仕組みはフルトン自身が考案した。 建造された船は十分な強度がなかったので、船体は機械の重量に耐えることができませんでした。 かつて、セーヌ川の嵐の際に川底が突き抜け、借りた車はすべての装備とともに川底に沈んでしまいました。 多大な困難を伴いながらも、これらすべてはなんとか地上に到達したが、フルトンは救助活動中にひどい風邪を引いた。 すぐに、長さ 23 m、幅 2 m の、より強力な新しい船体が建造されました。 5年1803月に試験試験が実施されました。 5時間半の間、船は時速XNUMXkmの速度で移動し、良好な操縦性を示しました。
まず、フルトンは蒸気船をナポレオンに提供しましたが、彼はこの発明には興味がありませんでした。 1804 年の春、フルトンはイギリスに向けて出発しました。 ここで、彼は潜水艦のプロジェクトで英国政府を魅了しようとしましたが失敗し、同時にボールトンとワットの会社による蒸気エンジンの製造に続きました。 同年、彼はスコットランドを訪れ、そこでシミントンが建設したシャーロット・ダンダスを視察した。 (シミントンは、自走式蒸気船の建造に成功した最初のヨーロッパの機械工であると思われます。1788 年に、スコットランドの大地主パトリック・ミラーの命令により、彼は蒸気エンジンを搭載した小さな船を建造しました。スコットランドのダルスウィントン湖で時速 8 km に達した
10年半後、シミントンはフォースクライドン運河の所有者のためにXNUMX番目の蒸気船である前述のシャーロットダンダスを建造しました。 貨物船を輸送することを目的としていました。）Symington汽船は間違いなく成功したモデルでした。 はしけを積んでいないときの平均速度は約XNUMXkm/hでした。 しかし、この経験はイギリス人には興味がありませんでした。 船は上陸し、廃棄される運命にありました。 フルトンはシャーロットのテスト中に立ち会い、その装置に精通する機会がありました。 一方、リヴィングストンは執拗にフルトンをアメリカに呼びつけた。 彼の義理の弟で競争相手のスティーブンスは、リビングストンが 1806 年に失効したニューヨークとアルバニー間の特権を手に入れることを望んで、1807 年に蒸気船フェニックスの建造を開始しました。 私たちは船の建造を急がなければなりませんでした。 フルトンは 1806 年 150 月にニューヨークに到着しました。 春の初めから、船体の敷設が始まりました。 すぐに、以前に注文したワットの蒸気エンジンがイギリスから到着しました。 船に取り付けるのはとても大変でした。 ニューヨーク全土で経験豊富な整備士を一人も見つけることができなかったため、フルトンはすべての疑問を自分で解決しなければなりませんでした。 船は比較的小さな船でした。 トン数は43トン、船体長は20メートル、エンジン出力はXNUMX馬力でした。 XNUMX 本のマストがその上に建てられ、最初の機会に機械を助けるために帆が上げられました。 汽船フルトン号は 17 年 1807 月 177 日に処女航海に出ました。 最初の蒸気船はしばしばクレアモント号と呼ばれます。 実際、フルトンはそれをノースリバー蒸気船と呼び、クレアモントはニューヨークから XNUMX km 離れたハドソン川沿いにある彼のパートナー、リビングストンの邸宅の名前であり、蒸気船は最初の航海中にそこを訪れました。 その後汽船はアルバニーへ向かいました。
機関部は、長さ6m、高さ2m強のチェスト型ボイラーと、縦型の蒸気シリンダーで構成されていました。 2 つの鋳鉄製の三角バランサーがシリンダーの両側に吊り下げられていました。 これらの三角形の底辺は約 1 m で、バランサーは共通の強力な鉄の棒に取り付けられており、それらが連携して機能していました。 ピストン ロッドの上端には、T 字型の部品がありました。これは、シリンダーの両側にあるガイド内を移動する強力な鉄の棒です。 この部分の両端から、強力な錬鉄のストリップ (ロッド) が下がり、ピボットでバランサーの端に接続されていました。 三角形のもう一方の端は、鉄のカウンターウェイトで鋳造されました。 各三角形の頂点からは、各パドル ホイール シャフトに配置されたクランクに接続されたコネクティング ロッドがありました。 各クランクの近くには、直径約 1 m の鋳鉄製の車輪があり、それぞれが直径約 5 m の歯車を動かしていました. 両方の歯車は共通のシャフトに取り付けられていました。直径0mのフライホイール。
この船は、以前の前任者と特別な違いはありませんでしたが、海運の歴史の中で新しい時代を開く運命にあったのは彼でした。 同じ 1807 年にクレアモント号は処女航海に出発し、大成功を収めました。 フルトンはこの航海の結果を賞賛して、友人に次のように書いています:「私はすべてのボートとスクーナー船の前にいました.そして、それらはすべて停泊しているように見えました.今、船の推進力に対する蒸気力の適合性が完全に証明されました.ヨーク, 私の蒸気船が時速 30 マイルでも進むとは XNUMX 人も信じなかったでしょう. 多くの好奇心旺盛な観客が集まっていた桟橋から離れると、かなり皮肉な発言が聞こえました. 無責任な人々はいつも彼らに挨拶する方法です.彼らは「哲学者」と「サーチライト」と呼んでいます。 ニューヨークからオールバニまでの 150 マイル (32 マイル) の全行程で、逆流と逆風で行われましたが、クレアモント号は蒸気機関の助けを借りて全距離を移動し、36 時間を費やしました。 彼の子孫の設計にいくつかの改良を加えた後、フルトンはこの川の航路に恒久的な飛行を確立しました。 船には24つの大きなキャビンがありました。 18 つは 62 人用、もう XNUMX 人は XNUMX 人用、XNUMX 人目は XNUMX 台のベッドを備えた XNUMX 人用です。 さらに、キッチン、ビュッフェ、パントリーがありました。 すべての乗客に対して、一律のルールが確立されました。 （彼らの中には、罰金の脅威の下で、「紳士」がベッドにブーツを履いたり、テーブルに座ったりすることを禁じた人々がいました。） ニューヨークからアルバニーへの旅行にはXNUMXドルかかりました。その時の。 それでも、志望者は後を絶たなかった。 運用の最初の年に、「クレルモン」は16ドルの収益を上げました。 その後、フルトン・リビングストン会社はさらに数隻の蒸気船を建造した。 1816 年に、彼女は 16 隻の蒸気船を所有していました。 そのうちの 60 つであるコネチカットには、すでに 500 馬力の機械と約 1811 トンのトン数がありました.ハドソンの帆船と手漕ぎ船の所有者は、蒸気船を非常に敵意を持って迎え、当初から手ごわい競争相手と見なしていました。 時々、彼らは蒸気船とスカウやロングボートとの衝突を手配したり、途中で交通渋滞を手配したりしました。 XNUMX 年に特別法が可決され、 蒸気船に故意に危害を加えた場合は厳しい処罰を科すと脅迫した。 フルトン自身は、蒸気船のアイデアは彼のものではないと繰り返し強調していましたが、最初にそれを成功させたのは彼であり、彼の軽い手で、最初はアメリカで、次に世界中に。 1840 年には、米国のミシシッピ川とその支流だけでも、すでに XNUMX 隻以上の蒸気船が巡航していました。 同時に、蒸気船が海路を開発し始めました。
1819 年、蒸気船サバンナ号が初めて大西洋を横断し、アメリカからイギリスに到着しました。 著者：Ryzhov K.V.
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