XVth century miniature of an ox-powered paddle wheel boat from the 4th century Roman military treatise De Rebus Bellicis by Anonymous. Original document held at Bodleian Library, Oxford.
A 15th century paddle-wheel boat whose paddles are turned by single-throw crankshafts. Source: so-called „Anonymous of the Hussite Wars”
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 10. Parowce)
UWAGA.
Niniejsza praca jest rodzajem „wykładu popularno-naukowego”, dlatego zawiera wiele skrótów, pomija też niektóre szczegóły technologiczne.
Prawie wszystkie poniższe informacje pochodzą z Wikipedii, więc mają „papiesko-naukowy imprimatur”.
Parowce
Wstęp
Na początku moja „deklaracja”.
Nie mam żadnego przygotowania ani doświadczenia „szkutniczego” czy „marynistycznego”. Jednak to że jestem laikiem w dziedzinie budowy statków i okrętów, stawia mnie na równi z przeciętnym Czytelnikiem. Możemy wspólnie dokonać przeglądu istniejącej wiedzy oraz informacji, formuować pytania i wyciągać wnioski.
Pierwszym moim spostrzeżeniem, dotyczącym budowy statków, jest absolutny zastój technologii szkutniczych – od czasów wyprawy Kolumba (koniec XV wieku) – do czasów Darwina (połowa XIX wieku).
Jego żaglowy statek badawczy „Beagle”, został zwodowany 11 maja 1820 r. w stoczni Woolwich nad Tamizą. W lipcu tego roku wziął udział w przeglądzie floty, będącym elementem koronacji króla Jerzego IV, podczas którego był pierwszym okrętem, który przepłynął pod nowo wybudowanym mostem londyńskim. Po tym wydarzeniu stał bezużyteczny przy nabrzeżu.
Po paru latach został zaadaptowany na jednostkę badawczą i wziął udział w trzech wyprawach naukowych. Podczas drugiej podróży, odbytej pod dowództwem Roberta FitzRoya, jednym z naukowców na pokładzie był Karol Darwin, a odkrycia poczynione przez niego podczas podróży stworzyły podstawę teorii ewolucji, dzięki czemu okręt ten stał się jednym z najsłynniejszych w historii.
Druga wyprawa badawcza „Beagle” wyruszyła 27 grudnia 1831 r. Jej trasa biegła niedaleko Madery i Wysp Zielonego Przylądka. 29 lutego 1832 r. wyprawa dotarła do Bahii.
Koniec dziwnego cytatu z Wikipedii, prześlizgującego się nad tematem wieloletniej „bezużyteczności” tego, jak by nie było okrętu wojennego. Wikipedia milczy na temat „pierwszej wyprawy naukowej „Beagle””.
Jeżeli by Czytelnik zadał sobie trochę trudu – tak jak ja to uczyniłem, analizując i porównując sporą ilość informacji o wielu statkach – zauważył by od razu, że od roku 1492 w budowie kadłubów okrętowych absolutnie NIC SIĘ NIE ZMIENIŁO!
Parametry HMS Beagle:
Wyporność – 235 ton
Długość – 27,5 m
Szerokość – 7,5 m
Zanurzenie – 3,8 m
Biorąc pod uwagę długości, szerokości statków, ich zanurzenie, wyporność i liczbę załóg, widzimy, że przez ponad 300 lat (!!!) kadłuby statków wydłużono maksymalnie o 30%, szerokość pokładu o jakieś 25%, dzięki czemu wyporność zwiększono niemal dwukrotnie. Nieznacznie zwiększono ilość załogi z 40 do 60 osób. Jedyną zmianą jaka nastąpiła przez 300 lat, była ewolucja jak dokonała się w ożaglowaniu. Ale zwiększona ilość żagli i większe ich skomplikowanie – było powodem konieczności zabierana na pokład większej ilości „pracowników obsługi”. Co z kolei pociągało za sobą konieczność zwiększania ilości żywności i wody, jaką trzeba było przewozić dla „obsługantów”.
Można nawet postawić tezę, że to postęp i jednocześnie skomplikowanie w takielunku, wymusiło na budowniczych statków zwiększanie ich wymiarów, po to by zrobić miejsce dla dodatkowej załogi obsługujące żagle!
Dodam, że do początku XIX wieku wydaje się całkowicie niemożliwe przewożenie na pokładach statków dużych zwierząt (konie, krowy). Stąd wydaje się prawdopodobna szalona teza Igora Greka, mówiąca o pojawieniu się w Europie koni, przywiezionych z Ameryki dopiero na przełomie XVIII i XIX wieku. Ale ten zadziwiający temat poruszę w jednym z kolejnych opowiadań, pod roboczym tytułem „Husaria na osłach”…
Małe przypomnienie – kalendarium świętej Wikipedii
Przypomnę, że zgodnie z zapisami Wikipedii:
.1698
Angielski projektant maszyn Thomas Savery wynalazł urządzenie pompujące, które wykorzystywało parę do czerpania wody bezpośrednio ze studni za pomocą próżni wytworzonej przez skraplanie pary. Urządzenie zostało również zaproponowane do osuszania kopalni, ale mogło jedynie podnosić wodę z około 25 stóp. Silnik Saverego spalał duże ilości węgla, był bardzo nieekonomiczny. Savery zaprasza do współpracy Newcomena. Zawiązują spółkę.
.1712
Uruchomiono pierwszy silnik parowy Newcomena w kopalni węgla w Staffordshire. Nad patentem Savery’ego Newcomen pracował wraz z pomysłodawcą przez 14 lat (czyli od roku 1698).
.1722, pierwsza maszyna systemu Newcomena była uruchomiona poza Anglią, w kopalni srebra w Bańskiej Szczawnicy na terenie dzisiejszej Słowacji.
.1732 – maszyna parowa Newcomena użyta do napędu maszyn o ruchu obrotowym
.1769
Opatentowanie przez Watta wydzielonej komory skraplania – pierwszy patent Watta udoskonalający silnik atmosferyczny Newcomena. Do roku 1800 ciśnienia w kotłach parowych nadciśnieniowych silników Watta nie przekraczają 1 atmosfery. W roku 1829 warunki konkursu Rainhill Trials narzucają ograniczenie ciśnienia pary w kotłach lokomotyw do 3,5 atmosfery.
.1776
Po 13 latach od skonstruowania małego prototypu, w kopalni Bentley (niektóre źródła piszą o Bloomfield) zaprezentowano działanie przemysłowej maszyny Watta, która wypompowywała wodę z kopalni.
.1788 r. została uruchomiona w kopalni „Fryderyk” w Tarnowskich Górach maszyna Newcomena (prawdopodobnie pierwsza maszyna parowa na Śląsku). Przy ustabilizowanej, ciągłej pracy maszyny o cylindrze średnicy 32 cali (0,8 metra), zużywano 1,6-1,8 tony węgla na dobę.
.1779
Watt pisze w pamiętniku, że mógłby wyprodukować maszynę z ruchem obrotowym a nie posuwisto-zwrotnym.
.1780
Patent Pickarda na korbowód (przekładnię korbową).
.1781
Watt obchodzi patent Pickarda, patentując „przekładnię obiegową”. Wikipedia opisuje to w ten sposób: „wynalezienie zespołu przekładni do zamiany ruchu postępowo-zwrotnego na obrotowy (umożliwiło to zastosowanie silnika parowego w pojazdach)”.
.1807
Pierwszy działający parostatek.
.1815 George Stephenson patentuje połączenie tłoczyska z kołem. Według Wikipedii, rozwiązanie to stało się standardem stosowanym w lokomotywach i silnikach przemysłowych w latach 1816 – 1841 (1856).
.1828 Robert Stephenson znów wpada na powyższy pomysł i realizuje połączenie tłoczyska z kołem. Nadal stosuje się przenoszenie ruchu posuwisto-zwrotnego tłoczyska na wykorbioną oś kół napędowych.
.1844 John Calvert buduje nowoczesny silnik parowy o pierwszym „współczesnym” i niemal rewolucyjnym kształcie kotła, a przy tym z niezwykle małym ciśnieniem 8-10 psi (0,55 – 0,68 bara). Kocioł ten był PIERWSZYM kotłem o kształcie walca z półkulistymi dennicami. Tako rzecze Wikipedia! Powtarzam – to rok 1844. Silnik ten jest najwyraźniej maszyną o tłoku z dwustronnym działaniem pary, posiada zawór parowy (suwak) sterowany krzywką („garbem”) i popychaczem.
.1848. Pierwszy silnik parowy zbudowany według patentu Watta w Niemczech (we Freibergu).
.1856 John Hall (1765-1836 ?) patentuje patentuje mechanizm korbowy, a dokładniej korby na czopach osi, oraz ostoję zewnętrzną – która umożliwia przeniesienie cylindrów na zewnątrz kół lokomotyw.
.1859 Pierwszy silnik Watta w Hiszpanii uruchamia firma londyńska „D. Napier and Son”.
.1876 Pomysł na wykorzystanie pary przegrzanej (Mallet).
.1881 Powstają pierwsze lokomotywy wąskotorowe (Niemcy). Jest to pierwszy, namacalny dowód na opanowanie produkcji walcowanej blachy stalowej i stalowych rur (bo z uwagi na prawa fizyki, nie dało się zminiaturyzować kotła wykonywanego do tej pory (od 1841-42) z mosiądzu, łączonego za pomocą lutowania).
.1888 Pierwsze konstrukcje Malleta silnika parowego wykorzystującego parę przegrzaną (silnik sprzężony).
.1893 Wilhelm Schmidt patentuje przegrzewacz do stacjonarnej maszyny parowej. Potem pracuje z Robertem Garbe nad przegrzewaczem do parowozu. Pierwsza lokomotywa z wczesną formą przegrzewacza pruskiej serii S 4 została zbudowana w 1898 roku, a była produkowana seryjnie od 1902.
Zacytuję z wcześniejszego mojego wpisu:
W latach 1712 – 1729 zainstalowano na terenie Europy ponad 100 maszyn Newcomena, z tego wynika, że produkowano rocznie ponad 5 takich maszyn – wcześniej budowanie pierwszej maszyny zajęło Newcomenowi 14 lat.
Według angielskiego Muzeum Techniki, w roku 1733 (wtedy wygasł patent Newcomena – Savery’ego), pracowało w Anglii 110 silników Newcomena. Z ponad 2200 silników parowych zbudowanych w XVIII wieku (do roku 1800), tylko około 450 było silnikami Watta. Muzeum Techniki informuje, że w 1800 r. istniało 1454 silników Newcomena, podczas gdy silników Watta zaledwie 496. Czyli że na każde 3 silniki Newcomena przypadał jeden silnik Watta (w latach 1712-1800 budowano w Anglii średnio rocznie 25 silników Newcomena i Watt’a, w latach 1712 – 1729 budowano w Europie rocznie 5 maszyn. W roku 1729, gdy zmarł Newcomen „pracowało ponad 100 jego silników na terenie całej Europy”).
Około roku 1850, pracowało w samej Anglii i Szkocji jeszcze (a może już?) około 250 silników Newcomena.
W tym miejscu przypomnę wniosek z poprzedniego odcinka: taka ilość silników parowych (około 2200 silników o mocach nie przekraczających 5 KM każdy), działających około roku 1800, świadczy o tym, że nie było żadnej „rewolucji przemysłowej”. A przynajmniej przed rokiem 1800.
Rewolucja przemysłowa zaczęła się od silników parowych z tłokami podwójnego działania (suwak) i rozpoczęciem produkcji stali oraz wraz z opanowaniem walcowania blach – czyli budowy kotłów ze stali.
Niniejszym, przesuwamy początek rewolucji przemysłowej na lata 1850-1880.
Należy jeszcze raz podkreślić, że maszyna Newcomena nie wykorzystywała ciśnienia pary wodnej, ale energię jaką dostarczono wodzie, dla zamiany ją w parę pod ciśnieniem atmosferycznym. Mówiąc prosto, wystarczyło, że woda w drewnianej beczce kotła została doprowadzona do wrzenia!
Podciśnieniowe silniki Newcomena i ciśnieniowe Watta były ogromnymi maszynami, o jednym cylindrze (średnica około jednego metra) i o skoku tłoka – 2-6 metrów!
Były to maszyny wolnoobrotowe (12-18 skoków na minutę – jeden cykl (skok / obrót) trwał około 4 sekund!), z tłokami i tłoczyskami podwieszonymi do rodzaju huśtawki – „kiwona”.
Silniki te, przy ogromnych wymiarach i masie, mają moce nie przekraczające 5 koni mechanicznych! W roku 1855 Scientific American pisze z dumą o trwającej budowie silnika parowego o „monstrualnej” mocy 20 KM!
Ich wielkość oraz sposób ich budowy (uszczelnianie ogromnego tłoka sznurem z konopii smarowanym łojem zwierzęcym), a także informacja mówiąca o tym, że w roku 1829 istnieją problemy techniczne z odlaniem żeliwnej rury cylindra lokomotywy o średnicy 20 -30 cm i o długości 50 – 60 cm, wskazują na to, że cylindry i tłoki maszyn Newcomena i Watta były wykonane z drewna! Prawdopodobnie kotły także były drewnianymi beczkami, z dnami (staropolska nazwa „dąga”) wykonanymi z miedzi – przez które to „pokrywy” poziomo ułożonej beczki-kotła przechodziła miedziana rura ogniowa łącząca palenisko z kominem.
Nawiasem mówiąc, problemy angielskich odlewników z wykonaniem kawałka zwyczajnej, żeliwnej rury, oraz problemy odlewników niemieckich z odlaniem płaskiej zębaki i koła zębatego (w tym samym niemal czasie), świadczą o zadziwiającym stanie światowego przemysłu hutniczego i odlewnictwa w latach 1830-1840.
Należało by się głęboko zastanowić, nad tym, w jaki czarodziejski sposób, podobno w tym okresie odlewano precyzyjnie ogromne rzeźby z brązu, jak odlewano niewiarygodnie dokładne elementy rzeźbiarskie i jubilerskie techniką wosku traconego, jak wykonywano koła zębate zegarów montowanych wtedy masowo na wieżach kościelnych czy miejskich? Jak odlewano niezwykle skomplikowane elementy żeliwnych mostów, które zaczęto w tym czasie budować?
Daje do myślenia, nieprawdaż?
Wydaje się, że jeżeli na kolejach silnik parowy musiał zostać „zminiaturyzowany” i „odchudzony” – z uwagi na obciążalność drewnianych a potem żeliwnych torów – na statku można by zastosować silnik parowy Newcomena czy Watta niemal od ręki, bez żadnych przeróbek!
Istniały jedynie dwa problemy. Jednym problemem była zamiana ruchu posuwisto-zwrotnego kiwona na ruch obrotowy. W silnikach przemysłowych i silnikach lokomotyw pracowano nad tym problemem, wciąż to patentując i walcząc na te patenty od roku 1732 do roku 1856!
Załóżmy jednak, że w roku 1800 opanowano w silnikach parowych mających swoje zastosowanie na statkach, zamianę ruchu posuwisto zwrotnego na obrotowy.
Twórcy silników przemysłowych i kolejowych o tym nie wiedzieli i dopiero po przeszło 50 latach zauważyli i podglądnęli to rozwiązanie „u marynarzy”. Bo „marynarze” nie zdawali sobie sprawy z problemów „przemysłowców” i „lokomotywiarzy”, klepali swoje silniki dla statków, bez świadomości ze dokonują jakichś przełomów technologicznych i że naruszają czyjeś prawa patentowe.
Drugim, podstawowym problemem który omówię niżej jest przeniesienie „napędu” z silnika parowego „na wodę”. Przy tak wolnoobrotowych silnikach (jeden skok / obrót na 4 sekundy) – śruby okrętowe były nieużyteczne (też omówię to niżej).
Jedynym, logicznym rozwiązaniem wydawało się „wyprowadzenie” wolnych obrotów wału silnika za burty statku i połączenie tego wału z dobrze znanymi ludzkości łopatkowymi kołami wodnymi. Zresztą, ta metoda napędzania statków podobno znana jest od czasów starożytnych Chińczyków i Rzymian co zilustrowałem na samym początku niniejszego odcinka.
Przede wszystkim, odpada problem wału przenoszącego obroty silnika parowego na śrubę, ułożyskowanie takiego wału oraz ogromny problem uszczelniania przejścia wału i kadłuba okrętu pod linią wodną. W końcu – „za burtą” jest ciśnienie kilku metrów słupa wody! Powiedzmy 0,2-0,5 atmosfery (2-5 metrów słupa wody).
Podobno pierwszym, który zastosował silnik parowy na statku był niejaki John Fitch z Kentucky. Stan Kentucky a raczej do tej pory oficjalnie nie do końca „stan” a wspólnota „Commonwealth of Kentucky”, do 1792 roku był częścią stanu Wirginia. Wikipedia: „Zachodnia część stanu położona jest na Nizinie Missisipi. Część środkowa i obszary północno-wschodnie są pagórkowate (Wyżyna Cumberland).”
Znowu Kumbria – Cymbria – Cumberland?
Nasz amerykański wynalazca nigdy nie słyszał o tym, że od kilku tysięcy lat stosowano do poruszania statków koła łopatkowe, więc zbudował takie dzieło:
W roku 1787 (22 sierpnia), Fitch zaprezentował delegacji Konwencji Konstytucyjnej USA swój statek:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Fitch%27s_Steam_Boat_1786_%28cropped%29.jpg
„Plan of Mr. Fitch’s Steam Boat”, The Columbian Magazine (December 1786), woodcut by James Trenchard.
Jak pisze Wikipedia: „During the next few years, Fitch and Voigt worked to develop better designs, and in June 1790 launched a 60-foot (18 m) boat powered by a steam engine driving several stern-mounted oars. These oars paddled in a manner similar to the motion of a swimming duck’s feet. With this boat, he carried up to 30 paying passengers on numerous round-trip voyages between Philadelphia and Burlington, New Jersey during the summer of 1790.”.
Czyli – w roku 1790 – Fitch i Voight zbudowali większy statek, 18 metrowa szalupę na 30 pasażerów. Jak pisze Wikipedia, zastosowano silnik Newcomena, który zbudował Fitch na podstawie rysunków jaki ktoś mu dostarczył. Wikipedia dodaje, że Anglicy wprowadzili wtedy embargo na wysyłanie do amerykańskich kolonii „nowych technologii”, dlatego też silnik Fitcha wydaje się być pierwszym silnikiem parowym jaki pojawił się na kontynencie północno amerykańskim.
Artyści tak sobie wyobrażają „statek Fitch’a”
W innym miejscu Wikipedia pisze tak:
„W 1783 roku francuski arystokrata, markiz Claude François Jouffroy d’Abbans (1751–1832), zbudował łódź, której wiosła były napędzane maszyną parową. Wynalazca nazwał łódź Pyroscaphe (ognisty statek) i pomyślnie przeprowadził na rzece próby pierwszego parowca.”
Znów spotykamy światłego naukowca, który nigdy nie słyszał o stosowaniu koła wodnego, ani pewnie nie widział na oczy młyna z kołem łopatkowym, bo jego dzieło było dokładnie takim samym skomplikowanym mechanizmem jak późniejszy o siedem lat wynalazek Fitch’a …
Wracamy więc do Europy, gdzie amerykański „kształcony” malarz i jednocześnie domorosły inżynier Robert Fulton, „na zlecenie Napoleona zbudował w 1800 pierwszy okręt podwodny napędzany ręcznie za pomocą śruby (śmigła) – Nautilus. Według niektórych źródeł Fulton zbudował Nautilusa w oparciu o projekt polskiego lekarza Jakuba Hoffmanna, który chciał użyć łodzi podwodnej w celu uwolnienia Tadeusza Kościuszki z rosyjskiego więzienia.”
Jest to podobno pierwsze zastosowanie w obiekcie pływającym w wodzie napędu śrubowego – mój przypisek.
„W 1802 pierwszy statek parowy konstrukcji Fultona został przetestowany w Anglii – nazywał się „Clermont”. W 1807 Fulton zbudował pierwszy parowy statek pasażerski, a w latach 1812–1814 – pierwszy okręt o napędzie parowym.”
Koniec cytatu z Wikipedii. Oczywiście, Amerykanie uważają że „Clermont” to amerykański statek – czym się do tej pory chwalą – a mało kto się zastanawia nad bliską współpracą Anglików i Francuzów w dziedzinie budowy pierwszych statków parowych w tym wojennym czasie.
Należy tu oddać cześć Fultonowi, który zamienił skomplikowany system wioseł Fitch’a na napęd bocznokołowy.
Przypomnijmy sobie jak wyglądał pierwszy statek parowy Fultona.
/GettyImages-517435568-58f7b15b5f9b581d59647393.jpg)
Z biegiem lat powstawały kolejne artystyczne wersje tego statku:
https://about.usps.com/who-we-are/postal-history/images/steamboat-clermont-1807.jpg
http://newyorkhistoryblog.org/wp-content/uploads/2015/08/image002.jpg
http://www.henrylivingston.com/history/clermont/images/clermontonaug17.jpg
http://www.scovillelibrary.org/wp-content/uploads/2017/12/elemfultonclerrmont.jpg
https://www.cardcow.com/images/set64/card00301_fr.jpg
W roku 1855, Redakcja Scientific American twierdzi, że „nie ma postępu w dziedzinie kół statków bocznokołowych. Nic się nie zmieniło od czasu Fultona”.
Pamiętacie Państwo, że niemal dokładnie takimi samymi słowami, niemal 100 lat wcześniej zachęcono Watta do zajęcia się udoskonaleniem silnika Newcomena? „Nic się nie zmieniło od czasów Newcomena”….
I dalej Redakcja pisze, że „nie opłaca się budować kadłubów statków z żelaza”. Redakcja przyznaje, że „statki mają teraz taką samą wyporność jak 30 lat temu, ale za to „mają lepsze proporcje”. Największe „statki-monstra” zabierają 300 pasażerów. „Buduje się statki z żelaza ale one się niestety palą!”.
W roku 1855 Scientific American pisze, że trwają eksperymenty nad średnicami kół parowych bocznokołowców oraz nad ilością łopatek. Dostrzegamy w rocznikach Scientific American niemal zupełny brak innowacji związanych ze śrubami okrętowymi. Pewnie nie ma sposobu jak uszczelnić wał śruby i kadłub statku?
https://kodluch.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/05/lizzie_1855.jpg
Powyżej, rysunek z Scientific American Volume 10 Number 36 (May 1855 )
https://archive.org/stream/scientific-american-1855-05-19/scientific-american-v10-n36-1855-05-19#page/n0/mode/2up
przedstawiający udany eksperyment z nowym typem łopatek. Szalupa nieco przypomina „statek pasażerski Clermont” z 1807. Jak widać, faktycznie „nic się nie zmieniło od czasów Fultona”. Zastosowano silniczek „oscylacyjny” – chyba jedna z pierwszych informacji o zastosowaniu takiego prostego silnika , z cylindrem średnicy 5 cali i skoku tłoka 10 cali. Ciśnienie pary 120 funtów na cal (???). „Zwykłe łopatki dawały prędkość 5 mil na godzinę, nowe łopatki pozwalają osiągać prędkość 8 mil/h (węzłów).” Dodam, że silnik oscylacyjny nie nadawał się do takiego zastosowania! Doskonale mógł napędzać śrubę!
Niezrozumiałe jest rozpoczęcie w roku 1855 eksperymentów z optymalizacją kół bocznokołowców, polegającą na dobieraniu właściwych proporcji średnicy koła, ilości i kształtu łopatek itd. – które to eksperymenty (jak pisze Redakcja SA-1855), „mają się przyczynić do optymalizacji kół wodnych młynów”. Tak jakby setki czy może tysiące lat stosowania koła wodnego poszły w niebyt?
Przypomnę:
https://kodluch.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/03/wood-bearing_1855.jpg?w=680
Szczytowe osiągnięcie amerykańskiej i światowej techniki w roku 1855. Jeszcze nie produkowane, dopiero zaprojektowane łożysko ślizgowe, które miało zostać zastosowane jako łożysko wału napędowego parowca. Innowacyjność polega na możliwości wymiany drewnianych okładzin ślizgowych w mosiężnym odlewie łożyska….
Jak widać, dopiero w roku 1855 powstają pierwsze POMYSŁY jak ułożyskować wał napędzający śrubę okrętową. Nie ma jeszcze pomysłów jak taki wał odlać, wytoczyć, walcować czy odkuć.
Przypomnę, że SA-1855 zamieszcza duży artykuł o nowatorskim pomyśle na piec pudlingowy. Redakcja twierdzi, że zastosowanie takiego pieca „zrewolucjonizowało by angielski przemysł”.
W Scientific American (lata 1850-1865) nie ma śladu pomysłu jak uszczelnić wał z kadłubem statku. Bo chyba nie sposobem na sznur konopny i łój?
Przypomnę za SA-1855, że „właśnie trwają próby nad wynalazkiem przekładni która ma zwiększać obroty śruby okrętowej, a w Anglii odlano 16 stopową śrubę okrętową. Ta mosiężna śruba ważąca 8 tuns została odlana dla amerykańskiej fregaty Princeton. Można w niej łatwo wymieniać uszkodzone płaty. Anglicy odlewają też śrubę z mosiądzu do okrętu Agamemnon. Na jej wykonanie zużyto 11 ton surowca.”
„Powstają pierwsze patenty na śrubę okrętową o ustawianych łopatach.”
Wzmianka o pomyśle na przekładnię okrętową świadczy o tym, że w roku 1855 nadal silniki parowe stosowane na statkach mają te standardowe 15 obrotów na minutę! A bez zwiększenia obrotów tych silników, poprzez poziome ułożenie cylindra i zastosowanie tłoka o podwójnym działaniu dzięki zastosowaniu zaworu suwakowego, tylko przekładnia mogła zwiększyć te obroty. Z powyższego zapisu wnioskujemy, że w tym okresie są chyba nieznane takie wysokoobrotowe silniki! Wynika stąd, że „marynarze” nie słyszeli o sukcesach „lokomotywiarzy” w latach 1842-1855! A tym bardziej o szybkoobrotowym silniku oscylacyjnym!
Redakcja Scientific American w wielu miejscach w rocznikach 1850-1865 podkreśla że zamieszczane informacje i artykuły techniczne są tak ciekawe i nowatorskie, iż są przedrukowywane przez prasę techniczną w wielu krajach Europy.
Przypomnieć też warto, że w roku 1855 Scientific American tak opisuje najnowsze wtedy angielskie okręty wojenne:
„Przeciwko Rosji Anglia zbudowała olbrzymim kosztem 6 okrętów, każdy wyposażony w armaty (68 pounder i 24 howitzer). Wyporność 1269 tuns burden, silnik 150 koni, napęd śrubowy. Okręty pokryte żelaznymi płytami grubości 4 cali (10 cm). Płyty przykręcane śrubami do drewnianego kadłuba. Okręty już są podobno gotowe, ale rozwijają tak zawrotną prędkość 3 węzły, że są nazywane „flotą na wojnę z krabami”…
Wikipedia pisze też tak o parowcach: „początkowo parowce były dość niebezpieczne, gdyż często zdarzały się eksplozje niewystarczająco wytrzymałych kotłów. Udoskonalono je w drugiej połowie XIX wieku i wówczas rejsy parowcami stały się powszechne.”
Chyba nie dotyczyło to USA, bo jak poświadczają statystyki publikowane w SA-1855, w pierwszym dziesięcioleciu drugiej połowy XIX wieku (1850-1860) nadal wybuchają tam masowo kotły w parowcach. A jak udowodniliśmy wcześniej, kotły stalowe powstają dopiero po roku 1880.
Zacznijmy od końca, czyli od koła napędowego i śruby…
Przepraszam za przynudzanie, ale Wikipedia pisze tak:
„Wyróżnia się dwa podstawowe typy statków z napędem kołowym: statek bocznokołowy (bocznokołowiec) i tylnokołowy (tylnokołowiec). Powszechniejszy jest napęd bocznokołowy, w którym dwa koła łopatkowe umieszczone były po obu burtach statku, w osłonach (tamborach). Rzadziej stosowany był napęd tylnokołowy, w którym koła lub jedno szerokie koło łopatkowe były umieszczone na końcu kadłuba, za rufą statku. Sporadycznie stosowano układy z kołami łopatkowymi umieszczonymi centralnie w kadłubie, w specjalnym wycięciu. Statki o napędzie kołowym były najczęściej statkami parowymi – napędzanymi maszyną parową. Liczba obrotów kół łopatkowych (30-60 obr/min) równała się liczbie obrotów wału maszyny. Nieliczne były statki napędzane silnikami spalinowymi lub przebudowane na napęd spalinowy (oprócz zalet, napęd spalinowy miał wadę w postaci generowania wibracji, gorzej wpływających na trwałość statku).
Zaletą tylnokołowców była mniejsza szerokość, zwłaszcza istotna przy żegludze w kanałach i śluzach (bocznokołowce mogły mieć szerokość nawet prawie dwa razy większą, od samej szerokości kadłuba). Z drugiej strony, mają one masę i zużycie paliwa o ok. 10% większe od bocznokołowców. Mają one również środek obrotu przesunięty ku rufie, dlatego statki bocznokołowe lepiej sprawowały się na nieuregulowanych rzekach. Tylnokołowce miały maszynę parową umieszczoną na rufie, przed kołami łopatkowymi, dlatego w celu uniknięcia przegłębienia na rufę, kotłownię lokalizowano w przedniej części.”
Oczywiście, wikipedyści mylą się co do tak olbrzymiej prędkości obrotowej silników / kół łopatkowych. Przy 30-60 obrotach na minutę koło łopatkowe by się rozleciało (a na pewno tylko „mieliło by wodę”) – można by wtedy śmiało zastosować śrubę! Z kolei „problem wibracji” dotyczył właśnie statków parowych! Pisze o tym w kilku miejscach SA-1855 – prowadzono eksperymenty z ilością i kształtem łopatek bocznokołowców, by wyeliminować problem wibracji!
Dalej polska Wikipedia kontynuuje:
„Napęd bocznokołowy stosowany był na statkach morskich od pierwszego dziesięciolecia XIX wieku do około lat 60. XIX wieku.
Jednym z pierwszych statków bocznokołowych był „Clermont” z 1807 konstrukcji Roberta Fultona. Pierwotnie stosowano koła ze sztywno zamocowanymi łopatkami, o dużej średnicy, która mogła zostać zmniejszona po wynalezieniu w 1829 roku łopatek nastawnych. Największą popularnością napęd bocznokołowy w konstrukcji statków morskich cieszył się w latach 30. i 40. XIX wieku, potem został wyparty przez doskonalszy napęd śrubowy, cechujący się większą sprawnością i mniejszą podatnością na trafienie ogniem artyleryjskim. W konstrukcji okrętów napęd bocznokołowy stosowano jedynie na niewielką skalę na fregatach i korwetach.
Znacznie dłużej i powszechniej napęd bocznokołowy stosowany był na statkach rzecznych i jednostkach kursujących po jeziorach – statki takie budowano do około lat 30. XX wieku, a używane były jeszcze po II wojnie światowej.”
Tyle Wikipedia, a teraz tłumaczę z języka polsko-wikipedystycznego na język polski-zrozumiały.
Pomijam zupełne nieprawdopodobieństwo budowania kół z nastawianymi łopatkami przed rokiem 1880.
Duża średnica koła związana była z małymi obrotami silnika. „Zagarnianie” wody przez łopatkę koła nie mogło być za szybkie, bo wtedy woda by się tylko „kotłowała” i nie następowało by przekazywanie energii. To tak jakby kajakarz, kanadyjkarz czy wioślarz usiłował na starcie bardzo szybko wiosłować. W efekcie woda by się kotłowała, a nie chodzi przecież kajakarzowi o jej mieszanie jak w wirówce. Przy tych samych obrotach wału silnika, zmniejszanie średnicy koła zmniejsza prędkość liniową łopatek – przy stałej prędkości kątowej! Średnicę koła i ilość łopatek dobierano tak by „liniowa prędkość” przechodzenia łopatki przez wodę „zagarniała ją” w sposób optymalny, czyli by następowało całkowite przekazywanie energii bez powodowania turbulencji wody!
Zobrazujmy to w ten sposób. Chyba każdy z Czytelników pływał kajakiem, kanadyjka czy łodzią wiosłową. Jeżeli będziemy za szybko wiosłować (zakładając że mamy taką siłę w ramionach) – nie ruszymy z miejsca – „zmiksujemy” jedynie wodę. Z kolei, jeżeli będziemy wiosłem „pracować” niezwykle wolno – będzie nam lżej (nasz silnik w ramionach zużywa mało mocy) – ale nie przekażemy energii wodzie i poruszać się będziemy niezwykle wolno.
Patrząc na zawody kajakowe, czy też wspominając swoje wioślarskie doświadczenia, intuicyjnie dochodzimy do wniosku, że w miarę optymalnym czasem styku łopaty wiosła z wodą to około 1 sekunda (przy kontakcie wiosła z wodą na odległości 1-2 metry). Gdy wydłużymy ten czas do 4 sekund – nie popłyniemy!
Podobnie jest z kołem wodnym i śrubą napędową. W jednym z angielskich linków na końcu znajdziemy szczegółowe i skomplikowane wzory matematyczne, które pozwalają wszystko policzyć i zoptymalizować. Nie będziemy jednak trudzić się rozwiązywaniem zadań matematyczno-fizycznych. Użyjemy wyobraźni. Jeżeli doszliśmy do intuicyjnego wniosku, że optymalny czas przekazywania wodzie energii przez wiosło to około jedna sekunda, a dysponujemy silnikiem którego obrót wału trwa cztery sekundy, oczywistym wydaje się zastosowanie koła łopatkowego. Tak dobieramy jego średnicę i ilość łopatek, by przy pełnym obrocie koła w czasie 4 sekund, każda z łopatek „zagarniała wodę” w czasie 1 sekundy! Nie potrzebujemy skomplikowanych wałów, łożysk, uszczelnień, zastanawiania się jak zapewnić szczelność kadłuba.
Jeżeli zastosujemy śrubę napędową, to przy tak małych obrotach wału (śruby) – musi to być śruba „klasyczna” (śmigło) z co najmniej dwoma „łopatami” (a nie mało wydajna przy małych obrotach śruba Archimedesa, którą uparcie stosowano przez pierwszą połowę XIX wieku).
Chcąc sobie uzmysłowić działanie śruby statku („śmigła”) – możemy się posłużyć analogią ze znanym każdemu wentylatorem. Co prawda powietrze jest wielokrotnie „rzadsze” niż woda, ale prawa fizyczne są takie same. Jeżeli dysponujemy małym (powiedzmy moc 20 W) i bardzo wolnoobrotowym silnikiem elektrycznym, by uzyskać efekt poruszania się powietrza (wentylacji) – do silniczka dołączamy wentylator o szerokich i długich płatach (duża średnica wentylatora). Uzyskamy raczej „mieszanie powietrza”, choć w warunkach domowych upałów jest to wystarczające. By uzyskać lepszy efekt chłodzenia, czyli przepływu strumienia powietrza – zwiększamy wielokrotnie obroty naszego małego silniczka poprzez zastosowanie przekładni, zmniejszamy też odpowiednio średnice wiatraka (śmigła). Podobnie było ze śrubami okrętowymi. Przy małych obrotach XIX wiecznych silników parowców, zastosowanie „śruby Archimedesa” nie dawało niemal żadnego efektu. Wydaje się że zwiększenie skuteczności działania śruby Archimedesa można było uzyskać poprzez „obudowanie” takiej śruby rurą, uzyskując rodzaj „turbiny Archimedesa”.
Z kolei, dwu – czy wielołopatowa śruba okrętowa – aby dawała efekt przekazywania energii z silnika na wodę przy jednym obrocie w czasie 4 sekund, musiała by mieć średnicę 5 i więcej metrów! Co przy głębokości zanurzenia typowego XIX wiecznego statku (3, góra 5 metrów) powodowało by wystawanie nad wodę niemal połowy śruby!
Fascynująca jest informacja, że statki bocznokołowe budowano aż do lat 30 XX wieku! Wynika stąd wniosek, że wolnoobrotowe silniki parowe były jeszcze wtedy produkowane!
Dużo wydajniejszym napędem statku jest zastosowanie śruby. Ale do tego potrzeba następujących komponentów: wysokoobrotowego silnika, odpowiednio długiego i wytrzymałego wału, łożysk, uszczelnienia wału z kadłubem oraz samej śruby.
Silnik powinien posiadać co najmniej 60 obrotów na minutę, więc odpada konstrukcja typu „kiwon”. Jedynym zdatnym do tego jest silnik taki jaki zastosowano w lokomotywach, z cylindrem ułożonym poziomo i z tłokiem o podwójnym działaniu. A takie silniki zaczęto budować dopiero po roku 1840.
Odpowiednich wałów i łożysk (nie wspominając o uszczelnieniach) nie można było wykonać przed rokiem 1855-1870.
Zastanówmy się kiedy można było skonstruować śrubę okrętową.
Bardzo długie rozważania angielskojęzycznej Wikipedii dotyczącej śrub statków można podsumować następująco. Od roku 1661 próbowano skonstruować śrubę statku, bazując na różnych wersjach śruby Archimedesa. W roku 1771, James Watt napisał w liście, że wymyślił rodzaj „spiralnych wioseł”. Pomysł Watta polegał na „zmechanizowaniu” ruchów weneckiego gondoliera, który wspiera wiosło o występ znajdujący się na rufie i wykonuje nim ruchy „posuwisto-zwrotno-obrotowe”.
Potem nad wynalezieniem śruby (a raczej realizacją teoretycznych pomysłów) pracowali:
.1775 David Bushnell z Connecticut (USA). Zbudował łódkę podwodną „Turtle” wyposażoną w śrubę napędzaną ręcznie. Pomagali mu: jego brat Ezra oraz mistrz zegarmistrzowski i odlewnik Izaak Doolittle, a także budowniczy zegarów i szkutnik Phineas Pratt. Ich dziełem była pierwsza w świecie łódź podwodna, która podobno została użyta do atakowania angielskiej floty podczas powstania kolonii przeciwko centrali z Londynu. Z opisów wynika że bardzo przypominała łódkę podwodną zbudowaną przez Roberta Fultona dla Napoleona w roku 1800 („Nautilus”).
.1785 Joseph Bramah z Anglii zaproponował rozwiązanie „śmigła z łopatami” napędzanego przez wał przechodzący przez kadłub statku. Pomysł nigdy nie został zrealizowany.
.1802 roku Edward Shorter zaproponował użycie podobnego śmigła jak Bramah, ale przymocowanego do pręta (wału) schodzącego pod kątem do wody z pokładu (ponad linia wodną). Rozwiązanie takie omijało problem uszczelnienia wału i kadłuba. Podobno zostało to przetestowane na statku transportowym „Doncaster” w Gibraltarze i na Malcie, osiągając prędkość 1,5 mph (1,5 węzła). Ręcznie napędzane urządzenie Shortera było pomyślane jako awaryjne wspomaganie uszkodzonych żaglowców. Edwart Shorter zaznaczał, że odpowiednio zaprojektowany silnik parowy byłby znacznie użyteczniejszy do tego celu niż napęd ręczny jego śruby.
Wikipedia podaje bez daty, że pewien amerykański prawnik i wynalazca, John Stevens zbudował 25-metrową łódź z „obrotowym silnikiem parowym (czyli „nie kiwonem”), sprzężonym z śmigłem z czterema łopatami, osiągając prędkość 4 mph, ale porzucił śmigła ze względu na niebezpieczeństwo wysokiego ciśnienia silnika parowego, a zamiast tego budował łodzie wiosłowe.”
.1801. Amerykanin David Grieve wymyśla kolejną śrubę napędową statku (patent z dnia 24.02.1801). Oryginalny patent spłonął wraz z wszystkimi amerykańskimi patentami w roku 1836.
W latach 1807-1810 David (lub Varnum) Wilkinson buduje prom „Experiment” o długości 30 metrów i szerokości pokładu 6 metrów (wyporność 30 ton). Łódź ma napęd „koński” – osiem koni spaceruje po bieżni, napędzając śrubę Grieve’a.
Dziewiczy rejs statku odbył jakby przed zakończeniem jego budowy, bo w roku 1809. Wikipedia twierdzi, że „bieżnia została źle zaprojektowana by łódź mogła się poruszać. Osiągnięto co prawda prędkość 4 węzłów „ale raczej dzięki przepływowi wody i podmuchom wiatru od rufy”. Na końcu dziewiczego rejsu wiatr wepchnął „Experiment” w błoto kończąc ten eksperyment.
Ponieważ na budowę eksperymentalnej łodzi konnej „Experiment” zaciągnięto pożyczki, statek oraz wszystkie związane z nim narzędzia, zostały skonfiskowane przez miejscowego szeryfa i sprzedane na licytacji. Łódź została przed tym dokładnie przestudiowana i opisana przez Daniela Frencha, który wykonał rysunki dla Roberta Fultona (co pomogło mu w budowie bocznokołowca „Clermont” – który jak wyżej wspominała Wikipedia został zbudowany w roku 1802 lub 1807 – mamy kolejną „podróż w czasie”).
Dodać należy, że Wilkinson jest jednym z wielu inżynierów którzy są uważani za wynalazcę tokarki. Jak się Państwo domyślają – podobnie jak mechanizm korbowy – tokarkę wymyślano w wielu miejscach świata i przez wiele dziesięcioleci… Ale to byłaby kolejna opowieść…
Wikipedia twierdzi, że mimo tej nieudanej próby, napęd konny statków był stosowany często i przez całe kolejne 50 lat był popularny na wschodnim wybrzeżu USA. Konie w tych łodziach poprzez pochyłą bieżnię, napędzały układy wioseł jak w łodzi parowej Johna Fitch’a lub koła wodne a nie śrubę.
Następnie historia śruby (śmigła) notuje niemal dwudziestoletnią przerwę.
Dopiero w 1827 roku wynalazca czeski Josef Ressel (Josef Ludvík František Ressel, z zawodu inżynier leśnik, wykonujący pracę zarządcy lasów – inspektora leśnictwa), znów wynalazł śrubę okrętową („wielołopatkową”) – austriacki patent z 1827. W lutym 1826 przetestował swoją śrubę napędzaną ręcznie na małym statku. W roku 1829 zastosował śrubę odlaną z brązu na małym, „przystosowanym do tego parowcu” Civetta. Statek o wyporności 48 ton osiągnął prędkość 6 węzłów (11 km/h). Wikipedia twierdzi w innym miejscu, że ta „wielołopatkowa śruba” była śrubą Archimedesa. Po małym wybuchu kotła na tym statku, austro-węgierska policja zakazała eksperymentów, jako „bardzo niebezpiecznych”. Dodam, że polska Wikipedia twierdzi, że śruba zastosowana przez Ressela na statku Civetta była wykonana z drewna (???).
.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f9/Screw_propeller.JPG
.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3a/Josef_Ludwig_Franz_Ressel.jpg
Modele śruby Ressela. Trudno sobie wyobrazić jak było wykonane uszczelnienie wału oraz sam wał napędowy. Śruba była prawdopodobnie wykonana z grubej blachy miedzianej łączonej nitami lub za pomocą lutowania, bo trudno sobie wyobrazić wyrzeźbienie takiego elementu z drewna.
Nie mniej jednak, jak pisze Wikipedia, było to pierwsze w świecie praktyczne zastosowanie okrętowej śruby napędowej.
Powiększone fragmenty powyższych obrazków z Wikipedii:
https://kodluch.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/05/screw_propeller.jpg
https://kodluch.wordpress.com/wp-content/uploads/2018/05/josef_ludwig_franz_ressel.jpg
W roku 1832, John Patch, marynarz z Yarmouth w Nowej Szkocji (Ameryka Północna), opracował dwułopatową śrubę „w kształcie wachlarza” i publicznie pokazał ją w 1833 r. Jego śruba wspomagała napęd łodzi wiosłowej w porcie Yarmouth oraz małego kutra przybrzeżnego w Saint John w New Brunswick. Mimo pochwał amerykańskich środowiska naukowych, jego zgłoszenie patentowe, zostało odrzucone w roku 1849 (???), ponieważ Patch nie był obywatelem amerykańskim. Opis wskazuje na śrubę Archimedesa, taką jaka została wykonana dla SS Archimedes (1838).
W tym samym czasie (1832), nad śrubą okrętową pracuje francuski wynalazca i konstruktor okrętów, Louis Frédéric Sauvage. Demonstruje swoją śrubę na małej łódce 15.01.1832. Jednak francuska flota wojenna nie jest zainteresowana wynalazkiem więc Sauvage ląduje w więzieniu jako bankrut.
W 1834 roku, Anglik Edward Lyon Berthon wpadł pomysł na śrubę okrętową która by zastąpiła koła łopatkowe bocznokołowców. Berthon wysłał swój projekt do Admiralicji Royal Navy, która odrzuciła jego pomysł jako „niepraktyczną zabawkę”.
W roku 1835 do prac nad śrubą okrętową przystępuje w Anglii niezależnie dwóch inżynierów, Anglik Francis Pettit Smith i Szwed John Ericsson.
Smith złożył dokumenty patentowe na swoją śrubę w dniu 31.05.1836. Ericsson zrobił to sześć tygodni później.
Francis Pettit Smith’s original 1836 patent for a single threaded marine propeller of two full turns. Later in the same year, Smith would file a revised patent for a propeller of one turn.
Source: Hebert, Luke (1849): The Engineer’s And Mechanic’s Encyclopaedia, Volume 2, Thomas Kelly publisher.
Jak widać, pomysł Smitha nie odbiega w niczym od patentu na śrubę Ressela. Abstrahując od możliwości wykonania w roku 1836 takich przekładni, widać wyraźnie, jak próbowano rozwiązać problem uszczelnienia wału śrubowego przechodzącego przez kadłub poniżej linii wodnej, poprzez „podniesienie” wału napędowego w górę, powyżej linii wodnej. Wynika z tego jednoznacznie, że w roku 1836 problem uszczelnienia wału był znany i jeszcze nie rozwiązany, a sposób pokazany na rysunku wskazywał jak próbowano ten problem ominąć.
By przetestować swój wynalazek, Smith natychmiast zbudował mały model łodzi. Została ona zademonstrowana najpierw na stawie w jego posiadłości w Hendon, a później w Royal Adelaide Gallery of Practical Science w Londynie, gdzie został obejrzany przez Sekretarza Marynarki Wojennej, Sir Williama Barrow’a. Po objęciu patronatem prac Smitha przez londyńskiego bankiera o nazwisku Wright, zbudował on 30-stopową łódź (9 metrowa szalupa).
Łódka nazwana odkrywczo „Francis Smith”, była prawdopodobnie napędzaną albo siłą sześciu koni, albo silnikiem parowym o mocy 6 KM. Wikipedia pisze o tym niezwykle niejednoznacznie – maszyna parowa o mocy 6 KM miała by za dużą masę – a konie nie zmieściły by się na pokładzie 9-metrowej szalupy. Chyba, że były to kucyki lub osły.
Łódka ta posiadała drewnianą śrubę Archimedesa o długości zwoju równą 2. Od listopada 1836 do września 1837 dokonywano prób na kanale Paddington. W lutym 1837 przypadkowo uszkodzeniu uległa ta drewniana śruba. Obłamanie się połowy jej zwoju, spowodowało ku zaskoczeniu wynalazcy, zwiększenie prędkości łódki, z czterech węzłów do ośmiu. W związku z tym przypadkowym odkryciem Smith natychmiast złożył kolejny dokument patentowy.
W międzyczasie Ericsson zbudował 45-stopowy (13,7 metra) parostatek „Francis B. Ogden”, z napędem śrubowym. W 1837 roku dokonał prezentacji swojej łodzi na Tamizie starszym członkom brytyjskiej Admiralicji, w tym Sir William Symonds’owi z Departamentu Naukowego Marynarki (The Surveyor of the Navy also known as Department of the Surveyor of the Navy and originally known as Surveyor and Rigger of the Navy).
Chociaż łódka osiągała prędkość 10 mil na godzinę (10 węzłów), czyli porównywalną z parowcem bocznokołowym, Symonds i jego otoczenie nie byli pod wrażeniem. Admiralicja uważała, że napęd śrubowy byłby nieskuteczny w służbie oceanicznej, a sam Symonds był głęboko przekonany, że okrętem z napędem śrubowym nie można skutecznie sterować.
Po tej negatywnej ocenie, dzięki współpracy z amerykańskim kapitanem Robertem Stocktonem i za jego pieniądze, Ericsson zbudował drugą, większą łódź (prawdopodobnie parową) z napędem śrubowym o nazwie „Robert F. Stockton”, i popłynął nią w 1839 roku do Stanów Zjednoczonych, gdzie wkrótce zyskał sławę jako projektant pierwszego w USA śrubowego, parowego okrętu wojennego „USS Princeton”. Trzeba dodać, że śruba Eicssona była konstrukcją niemal XX wieku. Według opisów Wikipedii była śrubą podwójną, współosiową, gdzie każde „śmigło” kręciło się w przeciwną stronę. Niestety, nie natrafiłem na jakiekolwiek szczegóły tego faktycznie epokowego i chyba technicznie niewykonalnego wtedy wynalazku.
Może warto tu wspomnieć, że John Ericsson w późniejszym okresie budował także silniki Stirlinga i zbudował nawet statek poruszany takim silnikiem. Był twórcą jednego z pierwszych w historii dział odtylcowych. Ojciec dwóch braci, Johna Ericssona oraz Nilsa Ericsona, Olof Ericsson – był głównym budowniczym wielkiego „Kanału Gotów”, który umożliwił połączenie słodkowodnego Jeziora Bałtyckiego z Morzem Północnym. Kanał ten budowało 58 tysięcy robotników w latach 1810-1832.
Nils Ericson był projektantem i budowniczym kilku wielkich kanałów, między innymi Saimaa Canal
(Сайменский канал 1845 – 1856 ) oraz Dalsland Canal (1864-1868).
Nie zważając na opinię Admiralicji przy testowaniu statku Ericssona, Francis Pettit Smith postanowił udowodnić że statki z napędem śrubowym jednak nadają się do służby na morzu.
We wrześniu 1837 roku wypłynął na morze trasą wiodącą z Blackwall, przez Londyn, Hythe, Kent, z przystankami w Ramsgate, Dover i Folkestone. Statek posiadał nową, żelazną śrubę napędową. W drodze powrotnej oficerowie Royal Navy obserwowali z brzegu jak mały statek Smitha dziarsko pokonuje fale na wzburzonym morzu. Dzięki temu, Admiralicja znów zainteresowała się napędem śrubowym. Smitha zachęcono do zbudowania „pełnowymiarowego statku” by wykazać skuteczność tej technologii.
Smith został jednym z głównych projektantów SS Archimedes, pierwszego statku parowego napędzanego śrubą. Pierwszym okrętem (statkiem wojennym) o napędzie śrubowym był HMS Rattler.
SS Archimedes został zbudowany w roku 1838 przez Henry’ego Wimshursta z Londynu.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e3/Illustrirte_Zeitung_%281843%29_21_335_1_Archimedische_Schraube_des_Dampfschiffes_Archimedes.PNG
Archimedische Schraube des Dampfschiffes Archimedes.
18 November 1843
Source: Illustrirte Zeitung, Nr. 21 vom 18. November 1843, J. J. Weber, Leipzig 1843. MDZ München
Author: Johann Jacob Weber (Hrsg.), 1803–1880
Doświadczenia przy budowie i eksploatacji układu napędowego „Archimedesa” miały znaczący wpływ na przyjęcie przez Royal Navy śrub jako środka napędowego okrętów. Z tym że na razie są to jedynie „śruby Archimedesa”!
W roku 1843 zbudowano okręt HMS Rattler. Był to pierwszy okręt wojenny (parowiec) napędzany śrubą. Amerykański USA Princeton Ericssona został zwodowany nieco później, ale odbiór komisyjny amerykańskiego okrętu nastąpił wcześniej (09.09.1843) niż HMS Rattler (30.01.1845).
Porównanie HMS Rattler i USS Princeton
Wyporność – odpowiednio: 894 tonnes (Tons burthen: 866 80/94 bm) / 954 long tons (969 t)
Długość: 185 ft (56.4 m) / 164 ft (50 m)
Szerokość: 32 ft 8.5 in (10.0 m) / 30 ft 6 in (9.30 m)
Głębokość zanurzenia: 18 ft 7.5 in (5.7 m) / 17 ft (5.2 m)
Załoga: 180 osób / 166 osób
Moc silnika parowego: 200 KM / Brak informacji o mocy. Wiadomo, że okręt wyposażono w dwa jednocylindrowe silniki typu „kiwon”, zaprojektowane przez Ericssona a wyprodukowane przez firmę Merrick & Towne. Jeżeli były to „kiwony” – to były to silniki o tłokach jednostronnego działania. Trudno sobie wyobrazić jak musiały być wielkie, by uzyskać moc porównywalną z mocą silnika HMS Rattler.
HMS Rattler wziął udział w angielskim konkursie, w którym przeciągał linę z podobnej klasy bocznokołowcem HMS Alecto (1845).
Wikipedia twierdzi, że ostateczna (znana nam współcześnie) konstrukcja śruby napędowej statków została opracowana po roku 1880. Nie jest wiadome, czy do roku 1880 jako śrub napędowych stosowano rodzaje śrub Archimedesa, takie jakie opatentowali Josef Ressel a później Francis Pettit Smith, wydaje się to jednak nie tylko bardzo prawdopodobne ale niemal pewne.
Warto tu powtórzyć informację już prezentowaną wyżej.
Według Scientific American z roku 1855, „w Anglii odlano 16 stopową śrubę okrętową (średnica 4,9 m). Ta mosiężna śruba ważąca 8 tuns została odlana dla amerykańskiej fregaty Princeton. Można w niej łatwo wymieniać uszkodzone łopaty.
Anglicy odlewają też śrubę z mosiądzu do okrętu Agamemnon. Na jej wykonanie zużyto 11 ton surowca.”
Powstaje w tym miejscy dysonans poznawczy: USS Princeton zbudowano w roku 1843 czy w roku 1855? Może w USA był rok 1855 podczas gdy w Anglii rok 1843? A może na odwrót? Drugie pytanie brzmi: jak wyobrażano sobie łatwą wymianę uszkodzonych płatów odlanej śruby USS Princeton? Chyba że odlano „rurę” śruby Archimedesa, do której dokręcano drewniane łopatki?
Ciekawe też, czy okręt Agamemnon to:
HMS Agamemnon (1852) was a 91-gun screw-propelled second-rate launched in 1852 and sold in 1870.
https://en.wikipedia.org/wiki/HMS_Agamemnon_(1852)
A może ten?
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Agamemnon_(1865)
czy ten?
HMS Agamemnon (1879) was an Ajax-class battleship launched in 1879 and broken up in 1903.
https://en.wikipedia.org/wiki/HMS_Agamemnon_(1879)
Były też statki „klasy Agamemnon” – na przykład żaglowo-parowy „James Watt”
https://en.wikipedia.org/wiki/HMS_James_Watt
Ordered:
- 25 April 1847 (as sailing ship)
- Reordered on 14 June 1849 (as steam and sail)
| Tons burthen: | 3,074 45/94 bm |
| Length: |
|
| Beam: | 55 ft 4 in (16.9 m) |
| Depth of hold: | 24 ft 6 in (7.5 m) |
| Propulsion:
Engines by Boulton & Watt |
|
Znów trochę dat z Wikipedii..
Opisując historię bocznokołowców (https://en.wikipedia.org/wiki/Paddle_steamer), Wikipedia twierdzi że:
W 1704 r. francuski fizyk Denis Papin skonstruował pierwszy statek napędzany silnikiem parowym który był mechanicznie połączony z wiosłami. Jest to pierwsza w historii łódź parowa (a w zasadzie pierwszy na świecie poruszany parą pojazd). Denis Papin odlał też pierwszy w świecie cylinder żeliwny do silnika parowego w odlewni Veckerhagen. W roku 1679 Papin wymyślił ciśnieniowy szybkowar do szybkiego gotowania potraw. Jego wynalazek został publicznie zaprezentowany w roku 1681 przed Towarzystwem Królewskim w Londynie. Dzięki temu pokazowi stał się członkiem tego szacownego grona (the Royal Society of London for Improving Natural Knowledge). Szybkowary „Papina” zaczęto produkować dopiero od roku 1864 (Georg Gutbrod ze Stuttgartu w Niemczech). Potem chyba zapomniano o wynalazku, bo ponownie patentowano szybkowar ciśnieniowy w roku 1918 i w znów w roku 1938.
Papin pierwszy wymyślił także zawór bezpieczeństwa do przemysłowej wersji szybkowaru (autoklaw do gotowania kości), a w roku 1697 niezależnie od Thomasa Savery wymyślił pierwszy w świecie tłokowy silnik parowy. W roku 1712, Newcomen opierając się na pracach i pomysłach Papina oraz Savery’ego, buduje swój silnik.
Mój komentarz.
Niniejszym Wikipedia cofa o niemal 100 lat historię statków poruszanych silnikiem parowym. A tak przy okazji, zadziwia sprawa wielokrotnego odkrywania, produkowania i ponownego odkrywania ciśnieniowego szybkowara. Powyższym wpisem zostaje też przez Wikipedię cofnięta o kilkadziesiąt lat historia odlewnictwa i metalurgii (produkcja elementów z żeliwa, w tym rur (cylindrów). Ciekawe jest to, że przez kolejnych ponad 50 lat, odlewnicy dalej nie są w stanie wyprodukować żeliwnego cylindra, tak jak to robił Papin…
Wracamy do Wikipedii, według której „w 1787 roku Patrick Miller z Dalswinton wymyślił i zbudował dwukadłubową łódź, która pływała po estuarium Firth of Forth (Szkocja). Był to bocznokołowiec łopatkowy, gdzie kilku mężczyzn poruszało kołami wodnymi poprzez poprzez kabestan.
Mój komentarz.
Wikipedia znów nie tylko cofa historię bocznokołowców, ale informuje, ze takie (co prawda ręcznie napędzane) statki budowano. Późniejsi wynalazcy zupełnie o tym nie wiedzieli?
Wikipedia: „W roku 1774 Marquis Claude de Jouffroy d’Abbans wraz z towarzyszami buduje parowiec bocznokołowy „ Palmipède”. Ten 13-metrowy parowiec bocznokołowy pływał po rzece Doubs od czerwca do lipca 1776. W 1783 roku de Jouffroy testuje na rzece Saône koło Lyonu kolejny swój parowy bocznokołowiec „Pyroscaphe”. Test trwał 15 minut tylko, bo nastąpiła awaria silnika. Biurokracja i rewolucja francuska powstrzymały dalszy rozwój prac de Jouffroy’a.”
„Następną udaną próbą łodzi napędzanej silnikiem parowym była realizacja pomysłu szkockiego inżyniera Williama Symington’a, który zasugerował takie rozwiązanie Patrickowi Millerowi z Dalswinton.”
Nawiasem mówiąc, Patrick Miller był pomysłodawcą niezrealizowanych, ale niezwykłych projektów statków dwukadłubowych, gdzie pomiędzy kadłubami projektował koła napędowe. Jego niezwykłe pomysły spodobały się jedynie Marynarce Królestwa Szwecji, za co dostał od króla Gustawa III w podzięce za projekt statku „Experiment of Leith”, iście królewski podarunek – czyli nasiona brukwi w przepięknej tabakierce. Należało by się zastanowić czy to były nasiona brukwi (https://en.wikipedia.org/wiki/Rutabaga) czy nasiona jakiejś innej, cennej rośliny przeznaczonej „do wąchania”…
Eksperymentalne łodzie zbudowane przez Millera i Symingtona w latach 1788 i 1789 z powodzeniem pływały na Lochmaben Loch. W 1802 r. Symington zbudował parowiec tylnokołowy „Charlotte Dundas”, który był wykorzystany jako holownik przez firmę „Forth and Clyde Canal Company”. Holownik ten w roku 1802 został przetestowany, holując w czasie silnego wiatru dwie 70-tonowe barki przez prawie 20 mil (30 km) w ciągu 6 godzin. Entuzjazm widzów i twórców studzili dyrektorzy firmy, którzy obawiali się uszkodzenia brzegów kanału falą powodowaną płynącym parowcem i barkami. Dlatego też firma „Forth and Clyde Canal Company” nie złożyła zamówień na kolejne parowe holowniki.”
Komentarz: parowiec „Charlotte Dundas” pływał i holował barki aż do roku 1861, kiedy to uległ uszkodzeniu. Nie wiem jak skomentować informacje o tej tak zaawansowanej konstrukcji, przy jednoczesnym wahaniu się historyków co do szalupy Roberta Fultona, która powstaje albo w roku 1802, albo w 1807. Raz powstaje w Europie (Anglia), a raz w USA (Nowy Jork). Większość źródeł twierdzi, że „parowiec Fultona „Clermont” wszedł do „służby komercyjnej” w roku 1807, pokonując stałą trasę Nowy Jork – Albany”.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/44/Charlotte_dundas_drawing_symington.jpg
Charlotte Dundas drawing by William Symington.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2f/Charlotte_dundas_drawing_bowie.jpg
1883. Charlotte Dundas drawing by Robert Bowie
Ponieważ Anglia miała swojego George’a Stephensona (1781 – 1848 ) i jego syna Roberta (1803 – 1859) , miała Jamesa Watta seniora (1736-1819) i juniora (1769-1848) , Szkocja miała swój „ród Stirlingów”, Ameryka nie mogła być gorsza!
W USA działali między innymi John Stevens (1749 – 1838) oraz jego syn Robert Livingston Stevens (1787 – 1856). Obaj tworzyli silniki parowe i lokomotywy, jeszcze zanim pojawił się tam sprowadzony z Anglii pierwszy parowóz. Mało tego! Jak pisze Wikipedia: „W 1802 r. John Stevens zbudował parostatek z napędem na śrubowym, a w 1806 r. zbudował statek parowy „Phoenix”, który przepłynął z Hoboken do Filadelfii w 1809 r., stając się pierwszym parowcem / na świecie/, który pomyślnie pokonał otwarty ocean.”
W październiku 1811 r. Statek „Juliana” Stevensa zaczął służbę jako pierwszy prom zasilany parą, między Nowym Jorkiem, oraz Nowym Jorkiem i Hoboken w stanie New Jersey.
W roku 1812, szkocki inżynier Henry Bell (z wykształcenia także kamieniarz i mechanik, urodzony w swojsko brzmiącym szkockim Torphichen (Torfszyce? Czy Torszyce?)) buduje kolejny pierwszy na świecie (a na pewno (?) w Europie), „komercyjny” parowiec „Comet”.
.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/cb/Image_taken_from_page_130_of_%27My_first_voyage.A_book_for_youth._Illustrated_by_E._Roffe%27%2811030906584%29.jpg/640px-Image_taken_from_page_130_of_%27My_first_voyage.A_book_for_youth._Illustrated_by_E._Roffe%27%2811030906584%29.jpg
„My first voyage. A book for youth. Illustrated by E. Roffe” Author: STONES, William – Author of “My First Voyage.” Place of Publishing: London. Date of Publishing: 1858. Issuance: monographic Identifier: 003514983
Ta 28 tonowa łódka została nazwana na cześć „Wielkiej Komety” roku 1811, posiadała dwa koła łopatkowe umieszczone w środku łodzi (pomysł Patricka Millera?), napędzane parowym silnikiem o mocy 3 lub 4 koni. Później zmieniono ten napęd na dwa koła łopatkowe umieszczone za burtami. Łódź pokonywała stałą trasę o długości 24 mil, z prędkością 5 mil na godzinę (5 węzłów) – „nawet pod silny wiatr”.
13.12.1820 łódź uległa uszkodzeniu, wszyscy przeżyli – Bell był na pokładzie. Potem Henry Bell buduje „Comet II”, która zderza nocą się z parowcem „Ayr” w dniu 21.10.1825. Ginie 62 pasażerów z około 80 będących na łodzi. Ta katastrofa powoduje, że Bell zaprzestaje prac nad parowcami.
Dalej Wikipedia notuje, że pierwszy parowiec bocznokołowy zaczął pływać po Missisipi koło Nowego Orleanu od roku 1812. Od roku 1814 buduje się parowe bocznokołowce – jakoby specjalnie dostosowane do warunków panujących na Missisipi – dzięki pracom kapitana Henry Shreve’a, „który opracował parowce odpowiednio do lokalnych warunków”.
Czy „lokalnymi warunkami” były góry pni zalegające ujście Missisipi i niemal całą Zatokę Meksykańską, pnie płynące rzeką, czy gęsta brejowata ciecz płynąca zamiast wody korytem tej amerykańskiej rzeki? Takie opisy mamy przecież z Scientific American z roku 1855. Zresztą, coś musi w tym być, bo rzeka Missisipi jest jedyną rzeką na całej planecie, która nie służyła do „kolonizacji” leżącego w głębi lądu. A amerykańskie koleje budowano wzdłuż szerokiego koryta tej rzeki, posuwając się w górę jej biegu. Mapy z roku 1863 wskazują, że zupełnie nie buduje się linii kolejowych na zachód od Mississippi…
Dopiero w 1827 roku powstaje pierwszy „europejski bocznokołowiec” zbudowany „przez pana Roentgeresa z Rotterdamu i używany między Antwerpią a Ghent”
Wikipedia po raz kolejny, w kolejnym miejscu, dużo miejsca poświęca powszechnie stosowanym w USA łodziom bocznokołowym z napędem końskim, twierdząc że ten napęd był tak ekonomiczny, że dopiero po roku 1850 konie na statkach zostały zastąpione przez silniki parowe!
Przypomnę, że koło roku 1830, George Stephenson, po długich studiach i wyliczeniach, doszedł do wniosku, że napęd „koński” jest tańszy od lokomotyw. To co było motorem działania tych zmian od konia do silnika parowego? Jeżeli nie ekonomia (pieniądze, koszty), to co? Religia?
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/ba/Wooden_team_boat_horse_ferry_in_Chillicothe_Ohio_in_1900.jpg/640px-Wooden_team_boat_horse_ferry_in_Chillicothe_Ohio_in_1900.jpg
.https://en.wikipedia.org/wiki/File:Wooden_team_boat_horse_ferry_in_Chillicothe_Ohio_in_1900.jpg
Horse ferry in Chillicothe Ohio in 1900. Two horsepower hay burner. Capt. Horace McElfresh and son. A wooden Team boat powered by two horses on treadmills, connected to side paddlewheels.
A ferry powered by horses and mules operated on the Mississippi River at St. Mary, Missouri as recently as 1910. The last known horse ferry remained in service until the late 1920s on the Tennessee River. Takie końskie promy pływały jeszcze w latach 1910-1920!
Według historyków i Wikipedii, pierwszym parowcem który przepłynął Atlantyk był bocznokołowiec „SS Savannah”. Ten parowo-żaglowy statek, zbudowany w roku 1818 w Ameryce, wypłynął z USA do Liverpoolu 22.05.1819. Wybrzeże Irlandii ujrzano po 23 dniach podróży.
Mój dopisek: mamy tu kolejną „podróż w czasie”. Dopiero w latach 1835-1838 Smith i Ericsson zaczynają doświadczenia nad śrubami, i to śrubami Archimedesa a nie „śmigłami”, w 1827 powstaje pierwszy „parowiec europejski”, a tymczasem w roku 1819 mamy już rejs atlantycki parowca…
Ponieważ budowa tego statku była niezwykle kosztowna, a sukces medialny nie przełożył się na „sukces komercyjny”, zaraz po powrocie z rejsu do Europy, „Savannah” został przekształcony w statek żaglowy (zdemontowano silnik parowy i koła łopatkowe). Statek rozbił się i zatonął koło Long Island w roku 1821.
Od tej pory, przez niemal trzydzieści lat żaden amerykański parowiec nie przepłynął Atlantyku!
Parametry Savannah:
Wyporność – 320 ton
Długość – 30 m
Szerokość – 7,6 m
Zanurzenie – 4,3 m
Moc silnika – 90 KM
1 × inclined direct-acting 90HP steam engine driving 2 × 16 ft paddlewheels
W roku 1822 odbyła się kolejna teleportacja w czasie – pierwsza zakończona sukcesem wyprawa wyprawa morska pierwszym parowcem z pierwszym kadłubem wykonanym „z żelaza” ( Her flat-bottomed hull was made of 1⁄4-inch-thick (6.4 mm) iron plate fastened to angle-iron ribs). Statek Charlesa Napiera „Aaron Manby” przepłynął z Londynu do… Paryża! (Tako rzecze Wikipedia).
Parametry tego statku:
Wyporność – 120 ton
Długość – 32 m
Szerokość – 5,2 m (razem z kołami 7,0 m)
Moc silnika (oscylacyjnego) – 30 KM
Trzeba dodać, że jest to prawdopodobnie pierwszy ślad zastosowania „gdziekolwiek” parowego silnika „oscylacyjnego” wymyślonego przez Williama Murdocha końcem XVIII wieku. O tym, że brak w literaturze informacji na temat stosowania takiego prostego silnika pisałem w pierwszych odcinkach. Silnik „oscylacyjny” wymagał wielkiego koła zamachowego, był silnikiem z tłokiem jednostronnego działania. Silnik taki może pracować tylko w jedną stronę!
I jeszcze dalej Wikipedia:
Pierwszym całkowicie parowym statkiem (bez używania żagli), który przepłynął Atlantyk, był „SS Sirius” Menzies’a ( Robert Menzies & Sons, Leith, Scotland). Statek ten pokonał o jeden dzień w wyścigu przez Atlantyk, znacznie większy statek Brunela „SS Great Western”. Odbyło się to w roku 1838.
Parametry statku: 700 ton (inne źródła twierdzą że 1995 ton – różnice wynikają zapewne z różnic w liczeniu „pojemności użytecznej” kadłuba), długość 54,4 m, szerokość 7,8 m, zanurzenie 5,6 metra.
Pierwszy statek Brunela, „Great Western” miał dwucylindrowy o tłokach jednostronnego działania. Silnik o mocy 750 KM, który dawał 18 obrotów na minutę! Silnik napędzał koła łopatkowe. Zbudowano go w latach 1836-1838.
Dodam, że kolejny statek Brunela „Great Britain” (1843), posiadał też dwucylindrowy silnik (2 × twin 88-inch (220 cm) cylinder, 6 ft (1.8 m) stroke), moc 500 KM , 18 rpm inclined direct-acting steam engines.
Historie tych statków są równie fascynujące jak teleportowany z przyszłości statek „Lewiatan”.
Tu warto poinformować, że wiele informacji dotyczących wyporności i ładowności statków jest niejednoznacznych z uwagi na różne miary (choćby tony i „tuny”) oraz sposoby wyliczania takich parametrów. Różnie mierzono długość i szerokość statków – „po kadłubie” lub „po linii wodnej”. Wyporność była rozumiana jak możliwa do przewiezienia objętość. Na przykład Gross register tonnage (GRT) – to objętość 100 stóp sześciennych (przestrzeni statku którą można wypełnić ładunkiem), która napełniona wodą dawała masę 2,8 tony. Inaczej wyporność liczono w USA a inaczej w Anglii. Linki na ten temat zamieściłem na końcu.
Na podstawie linków jakie załączyłem na końcu, wysnuć ogólny wniosek, że nie jesteśmy w stanie dokonywać porównań statków XIX wieku na podstawie „wyporności”, a nawet ich wymiarów. W zasadzie takie pojęcie jak „wyporność” było nieznane i nie było stosowane. Dla określenia wielkości statku podawano jego „ładowność”, a raczej „pojemność /przestrzeń/ ładunkową”. Stąd biorą się takie przypadki, gdy dwa kadłuby o podobnych wymiarach dwukrotnie różnią się „wypornością”. Po prostu – jeden statek był typowo „towarowy”, czyli posiadał więcej przestrzeni ładunkowej od drugiego! Mimo podobnej ilości „załogantów”…
„Syriusz” posiadał dwucylindrowy silnik parowy typu „kiwon” (side-lever steam engine), o mocy 500 KM, przy ciśnieniu pary w kotle 5 psi (0,34 bara), co pozwoliło osiągać prędkości rzędu 6,7 węzła (teoretyczna prędkość maksymalna – 12 węzłów).. Silnik zużywał tak duże ilości węgla, że pod koniec trasy atlantyckiej musiano porąbać wszystkie meble i drewniane elementy statku aby móc dopłynąć do Nowego Jorku. Po wyprawie atlantyckiej, „Syriusz” popłynął do Petersburga. Po tej podróży stale pływał na krótkiej trasie Cork – Glasgow. W latach 1840 oraz 1844 kocioł i silnik były przebudowywane. Statek zatonął po uderzeniu w skały w roku 1847 w zatoce Ballycotton w Irlandii.
Bardzo prawdopodobne, że statek ten posiadał pierwszy silnik parowy Watta z kondensatorem, jaki zamontowano na statkach.
Pierwszym parowcem (bocznokołowym), który znalazł się na Zachodnim Wybrzeżu Ameryki Północnej (na Pacyfiku) był „SS Beaver”.
Parametry: wyporność 109 ton, długość 31 m, szerokość, 10 m, zanurzenie 2,6 metra.
Zbudowany w Anglii w roku 1835, pełnił służbę na wybrzeżu Pacyfiku od roku 1836 do zatonięcia w roku 1888. Ta 100 tonowa jednostka, była wyposażona w koła o średnicy 4 metrów, napędzanych przez dwa silniki wyprodukowane przez firmę „Boulton & Watt steam engines”. Każdy z silników miał moc 35 KM. Każdy cylinder miał średnice 42 cali, skok 36 cali (107 x 91 cm). Kocioł zasilany był wodą morską i dawał ciśnienie 3 psi (0,2 bar). Początkowo kocioł był opalany drewnem, a około 1850 roku przystosowano go do spalania węgla. Jak palaczy zatrudniono młodych Indian Squamish z Północnego Vancouver.
W roku 1845 przepłynął Atlantyk (w 14 dni!) statek SS Geat Britain. Był to kolejny pierwszy statek żaglowo-parowy, z kadłubem „żelaznym” i pierwszą śrubą napędową. Budowniczym był cudotwórca Brunel.
Parametry:
Wyporność – 3674 tony
Długość – 98 m
Szerokość – 15,39 m
Zanurzenie – 4,9 m
Moc silników – 570 KM
Statek miał dwa jednocylindrowe silniki – pierwsze zastosowane na statku silniki z tłokami dwustronnego działania (inclined direct-acting steam engines). Średnica tłoka 220 cm (88 cali), skok – 1,8 metra (6 stóp). Prędkość wału (śruby) – 18 obrotów na minutę (jeden obrót wału trwał 3,3 sekundy).
Do 10 dni skrócił podróż z Halifaxu do Liverpoolu statek parowy (bocznokołowy) RMS Britannia. Zbudowany w roku 1840, sprzedany rewolucyjnej „Konfederacji Niemieckiej” w roku 1849. Przejęty przez Prusy w roku 1852.
Parametry:
Wyporność – 1154 tony
Długość – 63 m
Szerokość – 10 m
Zanurzenie – 5,1 m
Moc silnika – 740 KM (Two-cylinder side-lever engine)
Rozwijał / jak pisze Wikipedia/ znaczną prędkość 8,5 węzła
Warto zacytować Wikipedię: „w styczniu 1842 Charles Dickens i jego żona udali się do Stanów Zjednoczonych na pokładzie RMS Britannia. Pogoda była zła, przez większość rejsu /Dickens/ chorował na chorobę morską i wrócił do domu na żaglowcu.” Czy to zła pogoda była powodem choroby pasażerów?
Silniki statków…
W całym dotychczasowym „cyklu o parze”, starałem się dla przejrzystości podzielić silniki na „przemysłowe”, używane w lokomotywach oraz te „okrętowe”.
Silniki przemysłowe stosowane były do napędu różnych urządzeń. Obroty wału silnika były przenoszone za pomocą płaskich pasów skórzanych na kolejne wały (na ogół znacznie zwiększając obroty), do których podłączone były poszczególne maszyny w hali maszyn. Silnik taki pracował tylko „w jedną stronę”, 24 godziny na dobę (stąd zaczęto przymuszać pracowników do pracy zmianowej, by nie zatrzymywać silnika, z uwagi na kłopotliwy i długotrwały rozruch). Każdy taki silnik miał wbudowany „tempomat”, czyli musiał posiadać „regulator Watta” by stabilizować jego obroty. Obroty silnika (moc) wynikały z utrzymywanego ciśnienia pary w kotle. Nie zastanawiamy się, choć może warto, nad tym kiedy można było wykonać tak precyzyjne urządzenie jak regulator odśrodkowy Watta.
Innowacje w tych w większości jednocylindrowych silnikach, polegały na zwiększeniu ciśnienia pary – czyli na modyfikacji kotłów. Nie było potrzeby komplikować konstrukcji układami wielocylindrowymi, zaś przy pionowo ustawionych wielkich cylindrach zawieszonych do „huśtawek kiwonów”, można było konstrukcję łatwo adaptować do zastosowania jako napęd posuwisto-zwrotny pompy kopalni lub poprzez zastosowanie wielkiego koła zamachowego i korby do „celów fabrycznych”. Nie istniała potrzeba, ani tym bardziej możliwość stosowania tłoków o dwustronnym działaniu. W silniku Newcomena „huśtawka – kiwon” była „ściągana w dół” przez tworzenie podciśnienia w cylindrze. W nadciśnieniowej maszynie Watta, to ciśnienie pary podnosiło tłok i całą „huśtawkę”.
Silniki lokomotyw wymagały zminiaturyzowania dotychczasowych silników przemysłowych. Silniki musiały zapewnić pracę w zmiennych warunkach atmosferycznych i na nierównych torach. Silnik musiał nie tylko umożliwić zmianę mocy i obrotów, a także zmianę kierunku obrotów!
Dlatego też „kolejarze” pracowali nad zoptymalizowaniem kotłów, nad sprawniejszymi, poziomo ustawionymi cylindrami i tłokami o podwójnym działaniu. Projektowano i budowano układy wielocylindrowe oraz coraz bardziej skomplikowane układy automatycznej regulacji podawania pary do cylindrów. Opracowano odprowadzenie zużytej pary do komina, dzięki czemu zwiększono ciąg kominowy oraz sprawność kotła.
Jak wiemy z historii, ludzie morza to tradycjonaliści. Nie lubią zmian, a jeżeli „marynarz” dostrzega korzyść z zastosowania na statku jakiegoś wynalazku, musi on zostać wykonany jako „idiotensicher”. Czyli jak mówią bracia ze wschodu – „gniotsa nie łamiotsa”. Na statku nie ma możliwości napraw (pomiędzy portami), a od sprawności urządzeń zależy życie załogi i pasażerów. Dlatego, wydaje się logiczne, że wszystkie wynalazki „przemysłowo-parowozowe” były wdrażane „u marynarzy” z opóźnieniem, w ich „dojrzałej postaci”. Można nawet pokusić się o stwierdzenie, że na morzu wdrażano wynalazki już od dawna przetestowane w innych trudnych warunkach.
Silnik parowca musi być odporny na fale, sztormy – czyli kołysanie. Zbiornik kotła musi być wykonany szczególnie „pancernie”. Podobnie jak w silnikach parowozów, silnik parowca – choć przez 99% czasu pracuje z ustabilizowaną mocą i obrotami – musi także służyć do pracy „manewrowej” – słynne „cała naprzód” czy „cała wstecz”…
A teraz zdejmujemy zawleczkę i detonujemy od dawna przygotowany granat!
Fokus-pokus, czary mary, abra-kadabra – bum!
Zawleczką i granatem jest postać Jamesa Stirlinga (1835-1917), który był synem Roberta Stirlinga (1790 – 1878 – działacz religijny i twórca „silnika Stirlinga”).
James Stirling, w roku 1873 wymyślił specjalny zawór i mechanizm, który umożliwiał jazdę lokomotywy do przodu i do tyłu!
Jak twierdzi Przenajświętsza Wikipedia – wielu przed nim próbowało, ale dopiero jemu się udało:
„Several engineers then tried them, including William Dean of the GWR and Vincent Raven of the North Eastern Railway, but they found them little to their liking, mainly because of maintenance difficulties: any oil leakage from the locking cylinder, either through the piston gland or the cock, allowed the mechanism to creep, or worse “nose-dive”, into full forward gear while running. Stirling moved to the South Eastern Railway and Harry Smith Wainwright, his successor with that company, incorporated them into most of his designs, which were in production about thirty years after Stirling’s innovation. Later still the forward-looking Southern Railway engineer Oliver Bulleid fitted them to his famous Merchant Navy Class of locomotives, but they were mostly removed at rebuild.
Henszey’s reversing gear, patented in 1882, illustrates a typical early solution. Henszey’s device consists of two pistons mounted on a single piston rod. Both pistons are double-ended. One is a steam piston to move the rod as required. The other, containing oil, holds the rod in a fixed position when the steam is turned off. Control is by a small three-way steam valve (“forward”, “stop”, “back”) and a separate indicator showing the position of the rod and thus the percentage of cutoff in use. When the steam valve is at “stop”, an oil cock connecting the two ends of the locking piston is also closed, thus holding the mechanism in position. The piston rod connects by levers to the reversing gear, which operates in the usual way, according to the type of valve gear in use.
Steam reverser on a Southern Railway 2-8-0.
The Ragonnet power reverse, patented in 1909, was a true feedback controlled servomechanism. The power reverse amplified small motions of reversing lever in the locomotive cab made with modest force into much larger and more forceful motions of the reach rod that controlled the engine cutoff and direction. It was usually air powered, but could also be steam powered. The term servomotor was explicitly used by the developers of some later power reverse mechanisms. The use of feedback control in these later power reverse mechanisms eliminated the need for a second cylinder for a hydraulic locking mechanism, and it restored the simplicity of a single operating lever that both controlled the reversing linkage and indicated its position.”
Mówiąc prosto: do 1873 roku nie dało się zmieniać kierunku jazdy parowozu (kierunku obrotów silnika lokomotywy)!
Po zatrzymaniu się lokomotywy, uruchamiano ją w żądanym kierunku (do przodu lub do tyłu), poprzez przetoczenie parowozu na torach, tak by odpowiednio ustawiły się wszystkie mechanizmy, umożliwiające jazdę w zadanym kierunku!
Co prawda, Wikipedia powołując się na opracowania historyków z roku 1906 twierdzi, że pierwsze prace nad takim rozwiązaniem zaczęły się w roku 1842 („Johnson Bar” = reversing lever), ale poza tą jedną książką ( „Locomotive Dictionary”, 1st edition (1906), by George Little Fowler. ), inne źródła nic nie wspominają o wcześniejszym (przed rokiem 1873) zastosowaniu tego mechanizmu.
Koniec – kropka! Zapamiętajmy – to rok 1873!
Takie samo „ustrosjtwo” musiało zostać zamontowane na statku, bo inaczej od rozpalenia kotła do jego wygaszenia, śruba lub koła bocznokołowca kręciły by się tylko w jednym kierunku!
Stąd wydaje się zrozumiała niechęć marynarki francuskiej i angielskiej co do maszyn parowych na statkach. Statek musi posiadać zdolność manewrowania!
Aby nie przedłużać wykładu, załączam link do opisu informującego o rodzajach silników stosowanych na parowcach:
https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_steam_engine
Załączę jedynie obrazki…
Engines classified by connection mechanism
Side-lever
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/31/Side-lever_engine_1849.jpg
Side-lever engine of SS Pacific (1849)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/Engines_of_RMS_Arabia_and_RMS_Persia.jpg/1024px-Engines_of_RMS_Arabia_and_RMS_Persia.jpg
Side-lever engine of RMS Persia (1855)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Engine_of_Paddle_Steamer_Leven%2C_Dumbarton_-geograph.org.uk-_174441.jpg
Early Napier side-lever engine from PS Leven, on display at Dumbarton, Scotland
Grasshopper
https://en.wikipedia.org/wiki/Grasshopper_beam_engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Marine_grasshopper_engine.jpg
Marine grasshopper engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/Puffing_Billy_1862.jpg
Puffing Billy
Crosshead (square)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/c/c2/Square_marine_steam_engine.jpg
Model of a crosshead or „square” engine, showing location of engine cylinder above the crankshaft; also piston rod, crosshead, connecting rods and paddlewheels
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/01/Crosshead_engine_diagram_of_PS_Belle.jpg
Diagram of a typical Hudson River steamboat crosshead engine (side view)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e6/PS_New_York_1836_steamer_by_Stanton.jpg/640px-PS_New_York_1836_steamer_by_Stanton.jpg
The 1836 paddle steamer New York. Between the paddlewheels is the tall square or „A-frame” engine, within which can be seen the long piston rod, near the top of its stroke, making a „T” with the horizontal crosshead
The paddle steamer New York, built in 1836. Detail of a sketch by Samuel Ward Stanton. (rysunek z 1895).
Walking beam
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/69/Walking_beam_engine.jpg
Basic diagram of a walking beam engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f1/USS_Delaware_%281861%29.jpg
USS Delaware (1861). The vessel’s diamond shaped „walking beam” can clearly be seen amidships
Steeple
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/a/ab/Steeple_engine.jpg/421px-Steeple_engine.jpg
Steeple engine
Siamese
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/b/be/Siamese_engine.jpg
Diagram of a Siamese or double cylinder steam engine. The text accompanying the diagram in the original source is as follows: „There are two cylinders, A and B, and two piston-rods, a and b. These rise and fall simultaneously, carrying with them the large crosshead C D in the form of the letter T. The part E F descends between the two cylinders, the sides of which serve as a guide, so that the guide block F is compelled to move perpendicularly, and so preserve the parallelism of the piston rod. To F is attached the connecting rod FG, which moves round the crank G H, carrying the main shaft H.” Source: Evers, Henry (1873): Steam and the Steam Engine: Land, Marine and Locomotive, p. 89, William Collins, Sons & Co., London and Glasgow. Date: 1873
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0a/Annular_marine_engine.jpg/379px-Annular_marine_engine.jpg
Diagram of annular type marine steam engine designed by Messrs. Maudsley. This type of engine used the same connection mechanism to the crankshaft as Maudslay’s Siamese engine, but used one large annular cylinder wrapped around the crosshead instead of two cylinders either side. Text accompanying the above diagram in the original source is as follows: „In this variety the piston is made in the form of a ring, a, a, encircling an inner cylinder, b. Two piston rods, c, c, communicate the reciprocating motion to the … crosshead d, which descends into the inner cylinder, where it is joined to the lower end of the connecting rod. The latter slides between vertical guides on the face of the internal cylinder, the head of the connecting rod being in connection with the crank pin, as usual. The advantage to be derived from this arrangement is, that a long connecting rod is thereby obtained without unduly increasing the height of the paddle shaft.”
Date: 1858. Source: Murray, Robert (1858): Rudimentary Treatise on Marine Engines and Steam Vessels, John Weale, London, p. 16.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/29/Siamese_engine_of_HMS_Retribution.jpg/598px-Siamese_engine_of_HMS_Retribution.jpg
Maudslay’s Siamese engine for HMS Retribution. This ship had a pair of Siamese engines, the second engine behind the engine shown.
Date: 1868. Source: Bourne, John (1868): A Treatise on the Steam Engine, With its Various Applications to Mines, Mills, Steam Navigation, Railways, and Agriculture, Longmans, Green & Co., London, inset between pages 304-305
Direct acting
There are two definitions of a direct-acting engine encountered in 19th-century literature. The earlier definition applies the term „direct-acting” to any type of engine other than a beam (i.e. walking beam, side-lever or grasshopper) engine. The later definition only uses the term for engines which apply their power directly to the crankshaft via the piston rod and/or connecting rod. Unless otherwise noted, this article uses the later definition.
Unlike the side-lever or beam engine, a direct-acting engine could be readily adapted to power either paddlewheels or a propeller. As well as offering a lower profile, direct-acting engines had the advantage of being smaller and weighing considerably less than beam or side-lever engines. The Royal Navy found that on average a direct-acting engine (early definition) weighed 40% less and required an engine room only two thirds the size of that for a side-lever of equivalent power. One disadvantage of such engines is that they were more prone to wear and tear and thus required more maintenance
Oscillating
https://en.wikipedia.org/wiki/Oscillating_cylinder_steam_engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/3/32/Maudsley_oscillating_engine.jpg
Model from the Victoria and Albert Museum of an early 19th century oscillating marine steam engine designed by Joseph Maudslay. In this type of engine, the piston rods are directly connected to the crankshaft, and the engine cylinders are secured by trunnions in the centre, allowing the cylinders to pivot back and forth with the rotation of the crankshaft.
Source: Chatterton, E. Keble (1910): Steamships And Their Story, page 132, Cassell and Company Ltd.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/Oscillating_paddlewheel_engines_of_HMS_Black_Eagle.jpg/640px-Oscillating_paddlewheel_engines_of_HMS_Black_Eagle.jpg
Transverse section through the hull of HMS Black Eagle, showing arrangement of the Penn oscillating engines to the crankshaft and paddlewheels.
Date: 1868 or earlier. Source: Bourne, John (1868): A Treatise on the Steam Engine, With its Various Applications to Mines, Mills, Steam Navigation, Railways, and Agriculture, Longmans, Green & Co., London, inset between pages 304-305.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8a/TMW_676_-Steam_engine_with_oscillating_cylinders.jpg/640px-TMW_676-_Steam_engine_with_oscillating_cylinders.jpg
Steam engine with oscillating cylinders after the design by Joseph Maudslay, built in 1853 by J.&A. Blyth, London. Installed in the Austrian side-paddle tugboat Orsova. Operating pressure 0.2 MPa, power 73.6 kW.
Modified in 1866 to become a medium-pressure engine and modified in 1889 to become a compound engine. Bore 715 mm, stroke 1067 mm, rotational speed 33.5 rpm, operating pressure 0.65 MPa, power 470 kW.
Trunk
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e7/Trunk_engine_illustration%2C_from_Johnson_1918.jpg
Illustration of a marine trunk engine.
Date: 1920. Source: Johnson, Emory R.; Huebner, Grover G. (1920): Principles of Ocean Transportation, D. Appleton & Co., New York and London, p. 25.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/HMS_Bellerophon_engine.jpg/640px-HMS_Bellerophon_engine.jpg
Cutaway view of the trunk engine of HMS Bellerophon (1865).
Date: 1897. Source: Hutton, Frederick Remsen (1897): The Mechanical Engineering of Power Plants, p. 24, John Wiley & Sons, New York; Chapman & Hall, London
Vibrating lever (half-trunk engine / Ericsson engine)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/72/USS_Monadnock_%281863%29_vibrating-lever_engine.jpg/640px-USS_Monadnock_%281863%29_vibrating-lever_engine.jpg
Ericsson vibrating-lever engine of the American Civil War monitor USS Monadnock (1863). This type of engine had two horizontal annular or ring-shaped cylinders placed back-to-back, with pistons attached to hollow trunks containing the connecting rods. This image shows the port (left) trunk/connecting rod assembly almost at full extension, while the connecting rod and trunk of the starboard (right) cylinder is almost fully retracted.
Date: 1897, Source: Hutton, Frederick Remsen (1897): The Mechanical Engineering of Power Plants, p. 53, John Wiley & Sons, New York; Chapman & Hall, London
.https://youtu.be/VWn8gQ9Ykpk
USS Monitor Steam Engine Model
Back acting ( return connecting rod engine)
https://en.wikipedia.org/wiki/Return_connecting_rod_engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Emory_Rice_back-acting_engine_diagram_-_detail.jpg
Diagram of the back-acting engine of the steamship Emory Rice (formerly the gunboat USS Ranger (1873)), showing details of the crankshaft connection mechanism. The engine of the Emory Rice is the only known back-acting engine still in existence.
Diagram legend is as follows: 1 – engine cylinder; 2 – piston; 3 and 3 – two piston rods, the upper and far one passing over the crankshaft and the lower and near one passing beneath, with the crank turning between the rods; 4 – crosshead guide; 5 – connecting rod; 6 – crankshaft; 7 – steam inlet (not shown); 8 – crankpin; 9 – wristpin; 10 – crosshead.
Date: 1915, Source: Detail of image from Emory Rice T. V. Engine (1873), American Society of Mechanical Engineers website. The ASME image is itself a derivative work from The Marine Steam Engine, Sennett and Oram, London 1915.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/71/HMS_Agincourt_engine.jpg/640px-HMS_Agincourt_engine.jpg
Cutaway view of the return connecting rod (ie „back-acting”) engine of HMS Agincourt. To the right is a cutaway view of the engine cylinder from which extends a long piston rod offset from the cylinder centre. The piston attaches to a crosshead on the other (left) side of the engine, from which the connecting rod returns to rotate the centrally located crankshaft.
Date: 1897, Source: Hutton, Frederick Remsen (1897): The Mechanical Engineering of Power Plants, p. 27, John Wiley & Sons, New York; Chapman & Hall, London
Vertical (vertical inverted direct acting engine)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/75/Hammer_engine.jpg/601px-Hammer_engine.jpg
Diagram of a hammer engine, a type of marine steam engine.
Date: 1873, Source: Evers, Henry (1873): Steam and the Steam Engine: Land, Marine and Locomotive, William Collins, Sons & Co., London and Glasgow, page 81.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/bc/USS_Wisconsin_%28BB-9%29_engines_cropped.JPG/396px-USS_Wisconsin_%28BB-9%29_engines_cropped.JPG
Photograph of the engines of the USS Wisconsin (BB-9). This is the same image as that found at File:USS Wisconsin (BB-9) Engines.JPG except that the text has been cropped from the bottom.
Date: 1904, Source: Encyclopedia Americana 1904
https://en.wikipedia.org/wiki/USS_Wisconsin_(BB-9)
Engines classified by cylinder technology
Klasyfikacja silników parowców według ich technologii budowy.
https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_steam_engine
Simple expansion
Compound
https://en.wikipedia.org/wiki/Compound_engine
https://pl.wikipedia.org/wiki/Maszyna_parowa_potr%C3%B3jnego_rozpr%C4%99%C5%BCania
https://en.wikipedia.org/wiki/Compound_steam_engine#Multiple_expansion_engines
Triple or multiple expansion
https://en.wikipedia.org/wiki/Compound_locomotive
A triple-expansion engine is a compound engine that expands the steam in three stages, i.e. an engine which has cylinders operating at three different pressures. A quadruple-expansion engine expands the steam in four stages, and so on.[39] The first successful commercial use was an engine built at Govan in Scotland by Alexander C. Kirk for the SS Aberdeen in 1881.
Krótko mówiąc, badacze technologii stworzyli trochę sztuczny podział na silniki na parę nienasyconą („simple expansion”) i parę nasyconą z przegrzewacza pary – rozbijając sztucznie tę kategorię na dwie podgrupy: „compound” oraz „triple or multiple expansion”.
Przypomnę z wcześniejszych odcinków, że „pierwsze silniki były zasilane parą nasyconą, która częściowo skraplała się na chłodniejszych ściankach cylindra – co powodowało znaczne straty cieplne i obniżało sprawność. Dopiero wprowadzenie przegrzewaczy i w ich konsekwencji użycie pary nienasyconej doprowadziło do poprawy sprawności termodynamicznej silnika parowego. Dalszy wzrost sprawności był możliwy poprzez zastosowanie silnika o podwójnym rozprężaniu. Para, pod dużym ciśnieniem, dopływała do cylindra wysokociśnieniowego, a następnie była źródłem zasilania znacznie większego cylindra niskociśnieniowego. W wyniku podwójnego rozprężania energia pary odlotowej była znacznie mniejsza niż przy jednokrotnym rozprężaniu, co zwiększało sprawność.”.
A takie silniki oraz takie przegrzewacze pary wprowadzano w latach: 1876 pomysł (Mallet) – 1898 realizacja (Schmidt ).
Wikipedia pisze tak o silnikach na parę przegrzaną (compound):
The first compound engine believed to have been installed in a ship was that fitted to Henry Eckford by the American engineer James P. Allaire in 1824. However, many sources attribute the „invention” of the marine compound engine to Glasgow’s John Elder in the 1850s. Elder made improvements to the compound engine that made it safe and economical for ocean-crossing voyages for the first time.
Mówiąc krótko – przegrzewacz wymyślono w roku 1876, ale twierdzi się że już w roku 1824 takie silniki powstawały. Potem święta Wikipedia się zastrzega, że chyba jednak takie silniki powstały po roku 1850, co też jest kolejnym przeskokiem w czasie…
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8a/Triple_expansion_engine_animation.gif
Animation showing a triple expansion steam engine.
An animation of a double-acting inverted triple-expansion marine engine.
High-pressure steam (red) enters from the boiler and passes through the engine, exhausting as low-pressure steam (blue) to the condenser.
Animacja pokazująca jak działał silnik parowy o potrójnym rozprężaniu pary. Jak widać, każdy kolejny cylinder do którego wchodziła para miał większą objętość, dzięki czemu następowało optymalne przekazywanie energii pary (stopniowe rozprężanie pary).
Jak twierdzi Wikipedia, pierwszym komercyjnym silnikiem tego typu, była morska jednostka wykonana w roku 1881. ( The first successful commercial use was an engine built at Govan in Scotland by Alexander C. Kirk for the SS Aberdeen in 1881.)
Dla przypomnienia: przykład silnika „przemysłowego” powstałego po roku 1850 przez producenta wspomnianego wyżej silnika.
https://en.wikipedia.org/wiki/Joshua_Hendy_Iron_Works
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c6/Hendy_Stamp_Mill.jpg/491px-Hendy_Stamp_Mill.jpg
A two-stamp ore mill manufactured by w:Joshua Hendy Iron Works in the mid-1800s. It is currently located in Bridgeport Park in Bridgeport, California.
Powstałe końcem XIX wieku parowe silniki o potrójnym rozprężaniu pary były już tak dobre, że w niemal niezmienionej formie budowano je masowo podczas II WŚ.
https://en.wikipedia.org/wiki/Liberty_ship
https://pl.wikipedia.org/wiki/Statki_typu_Liberty
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/f/f4/Liberty_ship_140-ton_VTE_engine.jpg/480px-Liberty_ship_140-ton_VTE_engine.jpg
Silnik statków typu „Liberty”
140-ton – also described as 135-ton – vertical triple expansion steam engine of the type used to power World War II Liberty ships, assembled for testing prior to delivery. The engine is 21 feet (6.4 meters) long and 19 feet (5.8 meters) tall and was designed to operate at 76 rpm and propel a Liberty ship at about 11 knots (12.7 mph; 20.4 km/hr).
Source: Scanned from Live (program published by Project Liberty Ship for cruises of the Liberty ship SS John W. Brown), 2013 edition, page 11. Additional descriptive information from p. 10 of the same publication.
Date: During the period of construction of Liberty ships (1941-1945)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/ad/HendyMarineEngine.JPG
1918. One of the 11 triple expansion reciprocating steam engines built by the Joshua Hendy Iron Works as powerplants for the cargo ships produced by the Western Pipe and Steel Company of California on behalf of the U.S. Shipping Board in World War I. Each engine weighed about 137 tons and stood 24 1/2 feet high. Essentially the same engine design was used by the Hendy Iron Works for the mass production of Liberty ship engines in World War II.
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0f/Libertyship_linedrawing_en.jpg/1024px-Libertyship_linedrawing_en.jpg
.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0f/Libertyship_linedrawing_en.jpg
Statki typu „Liberty” zaprojektowano w roku 1936 jako transportowce które wezmą udział w zbliżającej się wojnie. Silnik miał moc 2500 KM i miał obroty maksymalne wału śruby 76 obrotów na minutę. Kocioł opalany był olejem lub węglem. Mimo istnienia przed II WŚ udanych silników turbinowych, w statkach „Liberty” zastosowano starą ale sprawdzoną konstrukcję silnika, opracowaną podczas I WŚ. Powodem była trwałość, prostota, możliwość szybkiej i taniej produkcji – w porównaniu z istniejącymi już, ale drogimi i skomplikowanymi silnikami turbinowymi.
Konstrukcja statku bazowała na zmodyfikowanym brytyjskim modelu statku firmy Joseph L. Thompson & Sons z Sunderlandu z 1879 roku.
Statki wyróżniały się niskimi kosztami budowy, prostą konstrukcją i pojemnymi ładowniami.
Pierwszy statek typu Liberty „Patrick Henry” został wybudowany w ciągu 244 dni. Po wprowadzeniu produkcji seryjnej wybudowanie jednego statku zajmowało 40 dni. Rekordzistą serii był statek Robert E. Peary (od położenia stępki do zwodowania stocznia potrzebowała 4 dni, 15 godzin i 30 minut, trzy dni później statek wyruszył w rejs próbny).
Ostatni statek serii „Liberty” zwodowano 26.11.1945.
Podczas wojny 18 amerykańskich i kanadyjskich stoczni zbudowało 2710 takich statków. Wojnę przetrwało około 2400 jednostek. W latach 1958-1963 Polska zakupiła 15 statków typu „Liberty”.
Należy może dodać, że masowo produkowane statki „Liberty” miały kadłuby spawane. Ponieważ były to pierwsze, tak duże i na tak masową skalę produkowane statki metodą spawania, występowały problemy trwałości i dokładności spawów. Dzięki rozwiązywaniu tych problemów, udało się opanować tę technologię. Ten przykład jest koronnym dowodem, że w latach 1854-1858 nie było możliwe pospawania tak ogromnego statku jakim był brunelowski „SS Great Eastern” (ochrzczony jako „Lewiatan”). Zakładając, że w połowie XIX wieku jakimś cudem była elektryczność i spawarki, że wyczarowano ogromne, walcowane blachy stalowe, to dopiero sto lat później wysiłek wojenny USA spowodował że nauczono się spawać kadłuby statków.
Parę spostrzeżeń zamiast podsumowania.
.1. Szok – czyli wklejam jeszcze raz z angielskiej Wikipedii o łodziach z napędem konnym:
„Experiment” is important as a precursor of public transportation on rivers, and it was the forerunner of a number of horse-powered boats, chiefly ferries used for more than a half-century along the eastern seaboard of the United States. Most commonly, those were paddle wheel boats, not screw-type propellers.
Czyli od czasu pierwszej łodzi z napędem konnym („Eksperyment” – rok 1810), przez PONAD 50 lat taki sposób napędu był często stosowany na wschodnim wybrzeżu USA! To nie jest mój wymysł ale dane „papiesko-poprawnej” Wikipedii!
Proszę Czytelników by mi podpowiedzieli, jak na łodzi „Eksperyment” o długości 30 metrów i szerokości największej 6 metrów (zakładamy że to wymiary pokładu a nie wymiary w „linii wodnej”), zmieszczono „bieżnię” na której chodziło sobie osiem koni? No, chyba że to były kucyki albo osły!
.2. Aby uzmysłowić Czytelnikowi ogrom problemów technicznych związanych z wyprowadzeniem mocy z wału silnika na śrubę statku oraz uszczelnienie całego tego zespołu (wszak wszystko znajduje się dobrych kilka metrów pod powierzchnią wody, zamieszczam cytat z Wikipedii na temat współczesnego „okrętowego wału napędowego”:
„Okrętowy wał napędowy – wał przenoszący energię mechaniczną z silnika okrętowego na śrubę okrętową. Sam wał musi być tak skonstruowany, aby jego końcówki znajdowały się dokładnie w osi symetrii i łożysk nośnych silnika oraz osi śruby. Wały pośrednie, ze względu na zastosowanie przekładni lub sprzęgieł podatnych, nie muszą spełniać tego warunku. Na linii wału znajdują się podpierające go łożyska ślizgowe lub toczne wraz z instalacją smarującą. Wał prowadzony jest w kierunku rufy w tunelu wału śruby (gdy silnik umiejscowiony jest na śródokręciu) lub zajmuje tylko dolną sekcję rufową (jeśli silnik umieszczony jest na rufie). Zarówno tunel, jak i pochwa wału śruby ze względów bezpieczeństwa są zabezpieczone przed przypadkowym przedarciem się wody zaburtowej przez nie do wnętrza statku. W tunelu od strony maszynowni są to zamykane (najczęściej hydraulicznie) drzwi wodoszczelne umożliwiające dostęp do tunelu oraz dławica, przez którą wał wychodzi z tunelu do pomieszczenia maszynowni. W pochwie wału śrubowego od strony maszynowni znajduje się pierścień uszczelniający (smarowanie olejem) bądź dławica (smarowanie wodą). Od strony rufy, w obu rozwiązaniach, zamontowane jest w tylnicę lub poszycie rufy statku łożysko śrubowe smarowane wodą morską lub olejem (wtedy łożysko posiada pierścienie uszczelniające). W przypadku, gdy część odcinka wału śruby jest prowadzona poza kadłubem jednostki pływającej, w celu jego zamocowania stosuje się wsporniki wału śrubowego.”
.3. Cytat z Wikipedii:
„Early steamboat designs used Newcomen steam engines. These engines were very large and heavy and produced little power (unfavorable power to weight ratio). Also, the Newcomen engine produced a reciprocating or rocking motion because it was designed for pumping. The piston stroke was caused by a water jet in the steam-filled cylinder, which condensed the steam, creating a vacuum, which in turn caused atmospheric pressure to drive the piston downward. The piston relied on the weight of the rod connecting to the underground pump to return the piston to the top of the cylinder. The heavy weight of the Newcomen engine required a structurally strong boat and the reciprocating motion of the engine beam required a complicated mechanism to produce propulsion.”
I dalej: „James Watt’s design improvements increased the efficiency of the steam engine, improving the power to weight ratio, and created an engine capable of rotary motion by using a double-acting cylinder which injected steam at each end of the piston stroke to move the piston back and forth. The rotary steam engine simplified the mechanism required to turn a paddle wheel to propel a boat. Despite the improved efficiency and rotary motion, the power to weight ratio of Boulton and Watt steam engine was still low.”
I jeszcze: „The high-pressure steam engine was the development that made the steamboat practical. It had a high power to weight ratio and was fuel efficient. High pressure engines were made possible by improvements in the design of boilers and engine components so that they could withstand internal pressure, although boiler explosions were common due to lack of instrumentation like pressure gauges.[1] Attempts at making high-pressure engines had to wait until the expiration of the Boulton and Watt patent in 1800. Shortly thereafter high-pressure engines by Richard Trevithick and Oliver Evans were introduced.”
Plus:
„Anson Northup in 1859 became first steamer to cross the Canada–US border on the Red River. They would also be involved in major political events, as when Louis Riel seized International at Fort Garry, or Gabriel Dumont was engaged by Northcote at Batoche. Steamboats were held in such high esteem that they could become state symbols; the Steamboat Iowa (1838) is incorporated in the Seal of Iowa because it represented speed, power, and progress.
At the same time, the expanding steamboat traffic had severe adverse environmental effects, in the Middle Mississippi Valley especially, between St. Louis and the river’s confluence with the Ohio. The steamboats consumed much wood for fuel, and the river floodplain and banks became deforested. This led to instability in the banks, addition of silt to the water, making the river both shallower and hence wider and causing unpredictable, lateral movement of the river channel across the wide, ten-mile floodplain, endangering navigation. Boats designated as snagpullers to keep the channels free had crews that sometimes cut remaining large trees 100–200 feet (30–61 m) or more back from the banks, exacerbating the problems. In the 19th century, the flooding of the Mississippi became a more severe problem than when the floodplain was filled with trees and brush.
Most steamboats were destroyed by boiler explosions or fires—and many sank in the river, with some of those buried in silt as the river changed course. From 1811 to 1899, 156 steamboats were lost to snags or rocks between St. Louis and the Ohio River. Another 411 were damaged by fire, explosions or ice during that period.”
.4. Rok 1835 Statek Beaver. Cytat dotyczący silnika:
Initially she had a rectangular boiler, generating steam pressure at under 3 psi, and was fed by seawater. Boulton and Watt engines are not pressure engines, rather they are vacuum engines. (Salt water feed was common in the early days and could be done with low pressure and frequent boiler blowdowns to prevent salt scale build up on the plates.) The salt water played havoc with the boilers as the salinity rusted the wall thickness of the boiler, which would rot out. Beaver had to have a new boiler every seven years or so and went through multiple installations over her career. Over time the boiler pressure was increased, and 36 inch diameter cylinders replaced the original 42 inch cylinders.
Tłumaczenie:
Maszyna parowa miała początkowo prostopadłościenny kocioł, wytwarzający ciśnienie pary poniżej 3 psi (0,2 bara) i który był zasilany wodę morską. Silniki Boultona i Wata nie były /wtedy/ silnikami ciśnieniowymi, a raczej silnikami próżniowymi / jak u Newcomena/. (Podawanie wody morskiej /do kotła/ było powszechne we wczesnych silnikach /statków morskich/ i można było to zrobić przy niskim ciśnieniu i częstym przepłukiwaniu kotłów, aby zapobiec osadzaniu się kamienia na ściankach kotła) Słona woda czyniła spustoszenie w kotłach, ponieważ zasolenie powodowało przeżeranie przez rdzę ścian kotła.
Beaver miał wymieniany kocioł co siedem lat i przez lata przeszedł wiele modernizacji.
Z czasem podniesiono ciśnienie pary w kotle, a cylindry o średnicy 36 cali zastąpiły oryginalne 42-calowe cylindry.
Mój komentarz. Powyższa informacja utwierdza nas w przekonaniu, że do czasu zbudowania pierwszych kotłów z mosiądzu (1840-1842) oraz pierwszych kotłów z blachy stalowej (po 1880), kotły były niskociśnieniowymi, drewnianymi beczkami. Procedura postępowania z takim kotłem na statku była następująca: napełniano kocioł wodą morską, co jakiś czas ją uzupełniano – co było łatwe przy ciśnieniach o jakich pisze Wikipedia (0,2-0,35 bara), a gdy wielokrotnie gotowana w beczce kotła woda morska stała się już breją solną, po prostu przepłukiwano beczkę wodą zza burty (może jeszcze czasem otwierano i zeskrobywano złogi soli) i zaczynano eksploatację do „kolejnego przeglądu technicznego”. Beczki takie wytrzymywały siedem lat, po czym montowano kolejny kocioł-beczkę.
1837
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Sirius_(1837)
Sirius was one of the first steamships built with a condenser that enabled her to use fresh water, avoiding the need to periodically shut down her boilers at sea for cleaning. Unfortunately, this also resulted in high coal consumption.
Tłumaczenie:
Syriusz był jednym z pierwszych parowców z silnikiem posiadającym skraplacz, który pozwalał używać świeżej wody /morskiej/, unikając konieczności okresowego wyłączania kotłów na morzu w celu /ich/ czyszczenia. Niestety, spowodowało to również duże zużycie węgla.
Komentarz: jeżeli parowiec płynął przez 2-3 tygodnie przez Atlantyk, i po drodze nie płukano /czyszczono/ kotła – beczki, to pewnie w połowie rejsu w całej beczce znajdowała się czysta sól. Przenoszenie ciepła rurą miedzianą przechodzącą przez beczkę było bardzo ograniczone, więc i zużycie węgla musiało być ogromne!
.5. Według informacji amerykańskich, na temat historii silników parowych: „Po 1865 zaczęto stosować na statkach silniki parowe dwucylindrowe. Brytyjczycy zrobili konkurs w którym wzięły udział trzy statki z różnymi typami silników. Zwycięski statek miał silnik 125 KM, ciśnienie 75 psi (5,17 bar), przy prędkości 7 węzłów, zużycie węgla wynosiło 1,87 funta na KM /h.
Standardowo produkowane śruby były dwułopatkowe. Potem zaczęto stosować śruby 3 i 4 łopatowe.
Nie mamy przekonania czy chodzi o śruby takie jak w wentylatorze czy śruby Archimedesa…
.6. Cytaty ze źródła amerykańskiego na temat stosowanych śrub Archimedesa:
Some of these little vessels have attained wonderful speed. A British steam-yacht,the Miranda, 45.5 feet in length, 5.75 feet wide, and drawing 2.5 feet of water, with a total weight of 3.75 tons, has steamed nearly 18.5 miles an hour for short runs. The boat was driven by an engine of 6 inches diameter of cylinder and 8 inches stroke of piston, making 600 revolutions per minute, driving a two-bladed screw 2.5 feet in diameter and of 3.33 feet pitch. Its machinery had a total weight of two tons. Another English yacht, the Firefly, is said to have made 18.94 miles an hour. A little French yacht,the Hirondelle, has attained a speed of 16 knots, equal to about 18.94 miles, an hour. This was, however, a much larger vessel than the preceding. One of the most remarkable of these little steamers is a torpedo-boat built for the United States navy. This vessel is 60 feet long, 6 feet wide, and 5 feet deep; its screw is 38 inches in diameter and of 5 feet pitch, two-bladed, and is driven, by a very light engine and boiler, 400 revolutions per minute,the boat attaining a speed of 19 to 20 miles an hour. Another little vessel, the Vision, made nearly as great speed, developing 20 horse-power withengine and boiler weighing but about 400 pounds.
Jak widać, aby to działało, podobnie jak w przypadku śruby (śmigła) – obroty musiały wynosić niewiarygodną wartość 400 do 600 obrotów na minutę!
Proszę sobie wyobrazić opisaną wyżej śrubę Archimedesa zastosowaną w małym jachcie: była to spiralna śruba Archimedesa, o podwójnej spirali . Odległość pomiędzy zwojami wynosiła 3,33 stopy (101 cm), średnica 2,5 stopy (76 cm). Ta „śruba” ważyła dwie tony! Chyba dużo więcej niż mały silniczek który to napędzał!
Za to jak widać, takie rozwiązanie dawało dużą szybkość małych jednostek – nadawało się do dużych torped.
Kolejny cytat o śrubach Archimedesa (także z lat 1865-1875):
„The forms of screws now employed are exceedingly diverse, but those incommon use are not numerous. In naval vessels it is common to apply screwsof two blades, that they may be hoisted above water into a „well” when the vessel is under sail, or set with the two blades directlybehind the stern-post, when their resistance to the forward motion of thevessel will be comparatively small. In other vessels, and in the greaternumber of full-power naval vessels, screws of three or four blades areused.”
Tłumaczenie
Obecnie stosowane kształty śrub są niezmiernie różnorodne, ale te rzadkie /nietypowe/ zastosowania nie są liczne. W okrętach wojennych często stosuje się śruby o 2 ostrzach (2 spiralowe), które można wciągnąć nad wodę ze „studni”, gdy statek znajduje się pod żaglami, lub ustawić z dwoma ostrzami bezpośrednio na rufie, gdy ich opór przed ruchem do przodu statku będzie stosunkowo mały. W innych jednostkach pływających oraz w większości pełnowymiarowych okrętów wojennych stosuje się śruby z trzema lub czterema ostrzami (spirali).
Widać, że rację ma Święta Wikipedia, twierdząc, że znane mam śruby napędowe „zaczęły” się po roku 1880. Wcześniej stosowano śruby Archimedesa o różnej ilości „ostrzy-płetw”. Śruby takie umieszczano za rufą statku lub w specjalnym „szybie” w środku statku. Śrubę „zarufową” puszczano na wolne obroty gdy statek podnosił żagle (pewnie jakoś rozsprzęgano mechanicznie wał od strony silnika), lub podnoszono ze „studni” na pokład spod dna statku.
.7. Wydaje się że lata 1712 – 1840 zostały „wydumane” przez „histeryków”. Wciąż powtarzają się te same wynalazki, próby rozwiązania tych samych, dziesiątki lat wcześniej rozwiązanych problemów. Bez stali (rok 1880) – nie ma przemysłu. Podobnie jak bez maszyn parowych, które mogły się zacząć kręcić jedynie po wyprodukowaniu cylindrów, krzyżulców, zaworów suwakowych, zaworów i mechanizmów płynnie regulujących pracę silników i zmieniających kierunek ich obrotów. Bez zaworów bezpieczeństwa, manometrów i szyn z walcowanej stali nie ma przemysłu! Jak widać wyżej, niezgodnie z rozumem, „marynarze” są jakby oderwani od rzeczywistości „przemysłowców” i „lokomotywiarzy” i często wyprzedzają ich w stosowaniu niesprawdzonych jeszcze na lądzie innowacji. Silniki Newcomena buduje się jeszcze w połowie XIX wieku, i do tego stosuje na statkach. Jakby „marynarze” nie słyszeli o silniku Watta.
Czytając życiorysy „twórców rewolucji przemysłowej” dostrzegam jedną prawidłowość, którą warto by „obrobić statystycznie”. Nie wiem jaka była średnia długość życia w XVIII i XIX wieku. Ale uderzyło mnie to, że twórcy wielkich odkryć technicznych prowadzili bardzo wyniszczający tryb życia. Jeździli po całym świecie – od obu Ameryk po daleką Rosję. Wykonywali wiele bardzo różnorodnych i wymagających ogromnej wiedzy prac. Mnóstwo pisali, walczyli z urzędami, walczyli o pieniądze na swoje projekty.
A przy tym – byli niezwykle długowieczni! Większość z nich żyła po 80-90 lat! Choć często jest tak, że ich ojcowie (też twórcy techniki) ledwo dociągają do wieku 40-50 lat.
Zupełnie zdumiewają sprawy powtarzające się w biografiach Stephensonów, Stevensonów czy Stirlingów. Zdumiewa powiązanie wszystkich twórców techniki z różnymi, świeżo powstałymi ruchami katolicko-protestanckimi, które to ruchy mają dostęp do dużych pieniędzy.
Biografie, a raczej duża średnia długość życia twórców techniki i technologii XIX wieku jest zdumiewająco przeciwstawna długości życia współczesnych im artystów – szczególnie muzyków. Kompozytorzy przed XIX wiekiem żyją sobie po 80-90 lat, a jak przychodzi wiek XIX nagle zaczynają padać jak muchy, dociągając 30-ki lub w porywach 40-ki. Czy jest ktoś to w stanie wytłumaczyć?
Gdyby dodano do początku XIX wieku, powiedzmy 40-50 lat – to automatycznie wydłużyły by się „życiorysy” twórców techniki. Ale co w taki razie począć z kompozytorami?
.8. Dopisek z dnia 01.06.2018.
O prawdziwym stanie przemysłu okrętowego niech świadczy parowiec bocznokołowy SS Bessemer. Zbudowany w roku 1874-1875, jako zadziwiająca jednostka posiadająca po dwa koła łopatkowe na każdej burcie i rzekomo wyposażona w silnik (silniki) o mocy 4 tysiące KM (?), po kilku rejsach Dover – Calais w wyniku których za każdym razem niszczył koła łopatkowe przybijając do Calais, został sprzedany na części w roku 1879. Innowacyjna kabina została wymontowana i służyła wpierw jako salon bilardowy, następnie jako „women’s college” w .Swanley Agricultural College.
https://web.archive.org/web/20070101060736im_/http://www.history.rochester.edu:80/ehp-book/shb/fig82.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Bessemer
https://web.archive.org/web/20071227134724/http://www.history.rochester.edu/ehp-book/shb/hb20.htm
Polecam poczytanie życiorysów takich osób jak James Watt junior (1769-1848).
https://en.wikipedia.org/wiki/James_Watt_junior
Fascynująca jest rodzina Stirlingów, na przykład
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Stirling
https://en.wikipedia.org/wiki/James_Stirling_(1800%E2%80%931876)
https://en.wikipedia.org/wiki/James_Stirling_(1835%E2%80%931917)
https://en.wikipedia.org/wiki/Patrick_Stirling
https://en.wikipedia.org/wiki/Matthew_Stirling_(railway_engineer)
Tak jak i Stevensów:
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stevens_(inventor,born_1749)
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stevens(New_Jersey)
https://en.wikipedia.org/wiki/Edwin_Augustus_Stevens
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Cox_Stevens
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_L.Stevens
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_R._Livingston(chancellor)
Cytat z Wikipedii dotyczący Roberta Stevensa:
„In 1807, the Stevens and his father built the Phœnix, a steamship which became the first steamship to navigate the ocean successfully when she traveled from New York City to the Delaware River in 1809.[5] The Phœnix could not operate in the harbor at New York City because Robert Fulton and his partner Robert Livingston, the U.S. Minister to France, had obtained a monopoly there.
Stevens was president of the Camden and Amboy Railroad (C&A) in the 1830s and 1840s.[5] When the John Bull steam locomotive arrived on the C&A property, it was originally named Stevens in his honor. Although his father is occasionally credited with the invention of the flanged T rail for railways, Robert Stevens at 42 is considered to have been the inventor of the first all-iron rail construction of the Camden & Amboy. Before 1831, the rails of all previous American railroads were strap iron rails made of wood with a metal strap applied to the wood. One of the two men had traveled to England to purchase the new rails since there was no rolling mill in the United States that was capable of producing the rails. The flat bottomed rail profile is used by railways of every nation. It replaced the cast-iron edge rails that had been introduced in England in 1789, which were made without flanges; instead, flanges were placed on the wheels. (The flanged T rail was introduced in England in 1836 by engineer Charles B. Vignoles (1793-1875), therefore the term „Vignoles rails” came into use in Europe).”
Brak informacji o bracie Roberta (James Alexander Stevens (1790–1873) ) – który był także budowniczym parostatków i parowozów.
Ciekawy jest Stevens Institute of Technology, założony w roku 1870 przez rodzinę Stevensów.
https://en.wikipedia.org/wiki/Stevens_Institute_of_Technology
Warto przeczytać nie tylko życiorys wspólnika Watta „Starszego” – Matthew Boulton’a (1728-1809 https://en.wikipedia.org/wiki/Matthew_Boulton , ale także zapoznać się ze wspólnikiem i współpracownikiem Bessemera John Galloway’em ( 1804–1894)
https://en.wikipedia.org/wiki/W_%26_J_Galloway_%26_Sons#Galloway_tube
Cytat:
„The Knott Mill works were one of those at which Bessemer set up his experimental „converting vessels” when attempting to prove his process commercially late in 1856. The other test sites were Dowlais, Butterley and Govan. The tests failed to work as intended: it later became clear that this was because the pig iron used contained phosphorus whereas that with which he had experimented in London did not. The product was „rotten hot and rotten cold”, according to his friend, William Clay[43] He refunded the licensees’ money and an additional £5,500.[44][45]
It was a further two years before Bessemer resolved the technical metallurgical problems, at which point the Galloway ironworks were once again his test site. There he trialled the steel he had produced at his London factory, which he granulated and then transported for remelting and conversion into ingots at Sheffield:[45]
So identical in all essential qualities was this steel with that usually employed that, during two months’ trial of it, the workmen had not the slightest idea or suspicion that they were using steel made by a new process. They were accustomed to use steel of the best quality, costing £60 per ton, and they had no doubt whatever that they were still doing so.[46]
When this success was achieved in 1858 the Galloways gave up their licensed rights, which had not been bought back as had those of the other licensees. They went instead into partnership with Bessemer, Robert Longsdon and William Daniel Allen (long-term business partners, and both of them his brothers-in-law)[47] in building and operating his steel works in Sheffield.[39] The business, established in 1859,[3] was called Henry Bessemer & Co. and the capital input totalled around £12,000 with Bessemer and Longdon contributing £6,000, Allen contributing £500 and the Galloways £5,000. The partnership agreement was to be operational for 14 years.[39][45] It initially produced steel at £10 to £15 cheaper per ton than had previously been possible, and later for around £45 less.[48][49] The Galloways supplied equipment for its works – including tyre mills for the production of railway wheels[50] – as well as, later, for other works which licensed the process, such as the Weardale Iron Company and John Brown of Sheffield.[49] The venture blossomed, although Bessemer made more money from his licensing deals.”
Potem Wikipedia daje tabelkę zysków i strat firmy Bessemera i Galloway’a, z której wynika, że przez lata 1858-1859 firma przynosiła straty (odpowiednio 729 i 1093 funty), potem są leciutkie zyski a po roku 1863 firma przynosi zysk powyżej 10 tysięcy funtów. W roku 1864 firma bankrutuje, mimo rozwoju i tworzenia oddziałów w Indiach, Rosji i Turcji.
Przed rokiem 1870 Bessemer inwestuje w Ameryce (Pennsylvania Steel Company ), zaś firma Galloway’a dostarcza tam urządzenia i maszyny.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pennsylvania_Steel_Company
https://en.wikipedia.org/wiki/Bethlehem_Steel
Co ciekawe, firmy te produkują „niby-stal” w procesie zaawansowanego „pudlingu” (https://en.wikipedia.org/wiki/Blast_furnace). Firmy amerykańskie stal „bessemerowską” zaczynają produkować dopiero na przełomie XIX i XX wieku. Bethlehem Steel po roku 1904! Tako rzecze Wikipedia!
Deser czyli parę ciekawostek na zakończenie….
http://vintagemachinery.org/MfgIndex/Images/2811-A.jpg
1890 Watts, Campbell & Co., Corliss Steam Engine
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7d/Silownia_bocznokolowca_Gdansk.jpg
Siłownia parowa bocznokołowego holownika wiślanego Gdańsk, 1897
Dla porównania trzy statki o podobnych rozmiarach:
1845
500 KM, 18 obrotów na minutę
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Great_Britain
1939-1940
SS Olza – pierwszy pełnomorski drobnicowiec zbudowany w Stoczni Gdyńskiej po odzyskaniu przez Polskę niepodległości
Moc silnika 850 KM
https://pl.wikipedia.org/wiki/SS_Olza
1948
Sołdek – pierwszy statek zbudowany w Polsce po II WŚ
Moc silnika 1300 KM, 125 obrotów na minutę
https://pl.wikipedia.org/wiki/SS_So%C5%82dek
Ciekawostka:
„The „horse-power” of the engines is that determined by James Watt as the maximum obtainable for eight hours a day from the strongest London draught-horses. The ordinary average draugut-horse would hardly be able to exert two-thirds as much during the eight hours’ steadywork of a working-day. The working-day of the steam-engine, on the otherhand, is twenty-four hours in length.”
Linki z których korzystałem oraz dodatkowe informacje
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kocio%C5%82_okr%C4%99towy
https://areeweb.polito.it/strutture/cemed/SUST_didattica.bk/2003/2003_Storia%20della%20tecnologia/WEB%20Materials%20&%20Sources/Steam_Library/thurston/1878/index.html
https://pl.wikipedia.org/wiki/HMS_Beagle
https://pl.wikipedia.org/wiki/Pinta_(1441)
https://en.wikipedia.org/wiki/Pinta_(ship)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Ni%C3%B1a
https://en.wikipedia.org/wiki/Ni%C3%B1a
https://pl.wikipedia.org/wiki/Santa_Mar%C3%ADa_(1482)
https://en.wikipedia.org/wiki/Santa_Mar%C3%ADa_(ship)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Beczka
https://pl.wikipedia.org/wiki/Kentucky
https://en.wikipedia.org/wiki/North_River_Steamboat
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_R.Livingston(chancellor)
http://www.craven-hall.org/fitch-steamboat-museum/
http://www.craven-hall.org/online-tour/john-fitch-museum/
https://pl.wikipedia.org/wiki/John_Fitch_(wynalazca)
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Fitch_(inventor)
https://pl.wikipedia.org/wiki/Nap%C4%99d_ko%C5%82owy_statku
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stevens_(inventor,born_1749)
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_L._Stevens
https://www.gracesguide.co.uk/Oliver_Evans
https://pl.wikipedia.org/wiki/Robert_Fulton
https://pl.wikipedia.org/wiki/Parowiec
https://en.wikipedia.org/wiki/Steamboat
https://en.wikipedia.org/wiki/Steamship
https://pl.wikipedia.org/wiki/Ko%C5%82o%C5%82opatkowe
https://en.wikipedia.org/wiki/Paddle_steamer
https://en.wikipedia.org/wiki/Paddle_wheel
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Fulton
https://en.wikipedia.org/wiki/North_River_Steamboat
https://en.wikipedia.org/wiki/Experiment_(horse-powered_boat)
https://en.wikipedia.org/wiki/Team_boat
https://en.wikipedia.org/wiki/David_Wilkinson_(machinist)
https://en.wikipedia.org/wiki/Lathe
https://en.wikipedia.org/wiki/Propeller
https://pl.wikipedia.org/wiki/Josef_Ressel
https://en.wikipedia.org/wiki/Josef_Ressel
https://pl.wikipedia.org/wiki/Chrudim
https://en.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A9d%C3%A9ric_Sauvage
https://pl.wikipedia.org/wiki/Statek_wi%C5%9Blany
https://en.wikipedia.org/wiki/Turtle_(submersible)
https://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9Aruba_nastawna
https://pl.wikipedia.org/wiki/Okr%C4%99towy_wa%C5%82_nap%C4%99dowy
https://en.wikipedia.org/wiki/Cyclorotor
https://pl.wikipedia.org/wiki/P%C4%99dnik_cykloidalny
https://en.wikipedia.org/wiki/1836_U.S.Patent_Office_fire
https://en.wikipedia.org/wiki/Francis_Pettit_Smith
https://en.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A9d%C3%A9ric_Sauvage
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Archimedes
https://en.wikipedia.org/wiki/HMS_Rattler(1843)
https://en.wikipedia.org/wiki/Surveyor_of_the_Navy
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Ericsson#Propeller_design
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_F.Stockton
https://en.wikipedia.org/wiki/Nils_Ericson
https://en.wikipedia.org/wiki/Saimaa_Canal
https://en.wikipedia.org/wiki/Dalsland_Canal
https://en.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6ta_Canal
https://en.wikipedia.org/wiki/USS_Princeton(1843)
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Great_Britain
https://en.wikipedia.org/wiki/Hussite_Wars
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Stirling
https://en.wikipedia.org/wiki/Patrick_Stirling
https://en.wikipedia.org/wiki/GNR_Stirling_4-2-2
https://en.wikipedia.org/wiki/James_Stirling_(1835%E2%80%931917)
https://en.wikipedia.org/wiki/Reversing_gear#Power_reverse_gear
https://en.wikipedia.org/wiki/Johnson_Bar_(locomotive)
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stephenson_(coachbuilder)
https://en.wikipedia.org/wiki/Denis_Papin
https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_cooking
https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_digester
https://en.wikipedia.org/wiki/Royal_Society
https://en.wikipedia.org/wiki/William_Symington
https://en.wikipedia.org/wiki/Patrick_Miller_of_Dalswinton
https://en.wikipedia.org/wiki/Charlotte_Dundas
https://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Bell_(engineer)
https://en.wikipedia.org/wiki/PS_Comet
https://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Miller_Shreve
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Savannah
https://en.wikipedia.org/wiki/Aaron_Manby
https://en.wikipedia.org/wiki/Oscillating_cylinder_steam_engine
https://en.wikipedia.org/wiki/Charles_Napier_(Royal_Navy_officer)
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Sirius_(1837)
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Great_Western
https://en.wikipedia.org/wiki/Henry_Maudslay
https://en.wikipedia.org/wiki/Wheelwright
https://en.wikipedia.org/wiki/Beaver_(steamship)
https://en.wikipedia.org/wiki/Columbia_(barque)
https://en.wikipedia.org/wiki/Marine_steam_engine#Side-lever
https://en.wikipedia.org/wiki/John_Hall_(engineer)
https://en.wikipedia.org/wiki/SS_Great_Britain
http://www.dartfordarchive.org.uk/technology/engineering.shtml
http://www.dartfordarchive.org.uk/technology/engin_hall_methch.shtml
https://areeweb.polito.it/strutture/cemed/SUST_didattica.bk/2003/2003_Storia%20della%20tecnologia/WEB%20Materials%20&%20Sources/Steam_Library/thurston/1878/Chapter6.html
https://en.wikipedia.org/wiki/RMS_Britannia
1840: In March 1849 she was sold by Cunard to the revolutionary German Empire Navy and was renamed SMS Barbarossa. She had nine guns fitted, and was the flagship of the Reichsflotte under Karl Rudolf Brommy in the Battle of Heligoland. In June 1852 she was transferred to the Prussian Navy and used as a barracks ship at Danzig. In May 1880 she was decommissioned from the Prussian Navy and in July 1880 she was sunk as a target ship.
https://en.wikipedia.org/wiki/German_Empire_(1848%E2%80%9349)
https://en.wikipedia.org/wiki/Frederick_William_IV_of_Prussia
https://en.wikipedia.org/wiki/Archduke_John_of_Austria
https://en.wikipedia.org/wiki/Builder%27s_Old_Measurement
Builder’s Old Measurement (BOM, bm, OM, and o.m.) is the method used in England from approximately 1650 to 1849 for calculating the cargo capacity of a ship. It is a volumetric measurement of cubic capacity. It estimated the tonnage of a ship based on length and maximum beam. It is expressed in „tons burden” (Early Modern English: burthen, Middle English: byrthen), and abbreviated „tons bm”.
The formula is:
https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/d8fec9ac47a56452c7c8d926393f4f95d5a9c0b7
where:
Length is the length, in feet, from the stem to the sternpost;
Beam is the maximum beam, in feet.[1]
The Builder’s Old Measurement formula remained in effect until the advent of steam propulsion. Steamships required a different method of estimating tonnage, because the ratio of length to beam was larger and a significant volume of internal space was used for boilers and machinery. In 1849, the Moorsom System was created in Great Britain. The Moorsom system calculates the cargo-carrying capacity in cubic feet, another method of volumetric measurement. The capacity in cubic feet is then divided by 100 cubic feet of capacity per gross ton, resulting in a tonnage expressed in tons.
Od roku 1864
https://en.wikipedia.org/wiki/Moorsom_System
https://en.wikipedia.org/wiki/Tonnage
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Dodatkowe informacje oraz wnioski wynikające z całego cyklu, znajdą Państwo w kolejnym odcinku…
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Ciąg dalszy nastąpi….
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
============================================
Do tłumaczenia tekstów można stosować na przykład:
http://free-website-translation.com/
============================================
Spis wcześniejszych zapisów
♫ – OFF TOPIC – SPIS TREŚCI tematów „OT”
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/16/%e2%99%ab-off-topic-spis-tresci-tematow-ot/
https://kodluch.wordpress.com/about/
Poprzednie części cyklu „o parze”…
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 1. Newcomen i Watt)
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/22/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-1-newcomen-i-watt/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 2. Pierwsze pojazdy parowe)
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/26/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-2-pierwsze-pojazdy-parowe/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 3. Czasy Stephensonów)
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/28/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-3-czasy-stephensonow/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 4. Przed konkursem „Rainhill Trials”…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/03/31/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-4-przed-konkursem-rainhill-trials/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 5. Konkurs „Rainhill Trials”…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/04/02/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-5-konkurs-rainhill-trials/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 6. Tory kolejowe…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/04/06/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-6-tory-kolejowe/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 7. Tory kolejowe – 2…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/04/15/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-7-tory-kolejowe-2/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 8. Parowozy…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/04/26/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-8-parowozy/
♫ – OFF TOPIC – Trzy wieki wykorzystania pary. (część 9. Parowozy – dokończenie…)
https://kodluch.wordpress.com/2018/05/07/%e2%99%ab-off-topic-trzy-wieki-wykorzystania-pary-czesc-9-parowozy-dokonczenie/
KODŁUCH 
/GettyImages-517435568-58f7b15b5f9b581d59647393.jpg){kind=link}
Witam;Bardzo ciekawy i pouczający artykuł.Właściwie to jest historia żeglowania na dłuższych trasach,( dalekie rejsy ). Jest pokazane jak to się zaczęło. Jakie były trudności,jakie problemy mieli wynalazcy. Dzisiaj to jest abstrakcja; sprawy toczenia, walcowania, odlewnictwo. Dzisiejszy ślusarz ,zrobił by o niebo lepszy silnik i statek. Takie wtedy były czasy. W sumie ciekawe i odkrywcze. Dobrze jest wiedzieć i powspominać. Dziękuję i Pozdrawiam .
PolubieniePolubione przez 3 ludzi
Dziękuję za zapoznanie się z moim „streszczeniem” oficjalnej /jakby nie było/ historii…
Dodam, że miał ten tekst wygladać zupełnie inaczej. Przy okazji tworzenia poprzednich odcinków zaznaczyłem sobie garść linków „okrętowo-silnikowych” i zamierzałem przez dwa wieczory linki ułozyć, dopisać trochę „słowa wiążącego” i trzeci wieczór przeznaczyć na wnioski podsumowujące cały cykl.
Gdy jednak zacząłem prace i gdy jak zawsze starałem się każdy link dodatkowo sprawdzić, okazało sie że „didaskaliów i przypisów” ciekawych jest tyle iż znów wyszła długa opowieść. Podsumowanie będzie w kolejnej części – choc moze znów coś skrobnę dodtakowo na temat powstawania kolei w Europie – bardzo ciekawa sprawa. Na ten temat jest mało informacji, a te co są się kłóca ze sobą…
Przy okazji dodam, że w powyższym tekście jest co najmniej jedna zagadka – ciekawe czy któryś Czytelnik to odkryje? Jeżeli nie – to napiszę wyjaśnienie poniżej za parę dni – bo to się wiąże z silnikami zarówno „morskimi”, jak i „pozostałymi”. Ja przynajmniej tego co dostrzegłem na razie nie pojmuję – może po moich wyjasnieniach ktoś coś wymyśli?
Pozdrawiam!
PS
Dostałem od Tech-Dancera w prezencie plik – skan książki o Kolei Warszawa – Petersburg. Oszałamiająca sprawa! Ma „toto” jakieś 65 mega – więc cięzko „wyłozyć” na stronie… Ale muszę pomyśleć jak się tym z Państwem podzielić…
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Witam;Dzięki za informacje.Nigdy wiedzy nie jest za dużo. Zawsze można się dowiedzieć czegoś nowego. A ta wiedza ,nie wiadomo kiedy może się przydać. Wszystko jest zaplanowane. My mamy jakąś misję do spełnienia. Pozdrawiam.
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Jest to raczej przyczynek do stwierdzenia faktu jak dalece jest zafałszowana (i dalej świadomie fałszowana) „oficjalna” historia przedstawiana w Wikipedii . Z jaką ostrożnością należy do tego „niezależnego” źródła informacji podchodzić. Na szczęście dzięki pracy takich pasjonatów jak Brusek i internetowej wymianie informacji to globalne fałszerstwo jest obnażane. Jak to sformułował Bułhakow – „Rękopisy nie płoną”.
PolubieniePolubione przez 2 ludzi
Wikipedia podaje prawdziwe fakty, ale te same fakty na zupełnie innych stronach podane, po konfrontacji ze sobą tworzą „dysonans poznawczy” u czytelnika…
Nie piszę o datach, ale o faktach.
Fakty sa takie, że musi istnieć ciagłość technologiczna. Dzięki internetowi, mamy możliwość konfrontowania informacji i widzimy zadziwiające fakty. Choćby informacje z „powyższego odcinka”: Wikipedia uprzejmie nas informuje że koło roku 1850 montowano na statkach silniki Newcomena a silniki Watta jakie budowano w tym czasie to były silniki Newcomena z dobudowanym skraplaczem!
Proszę zerknąc na zdjęcia artefaktów z Monitora który zbudował w roku 1861 Ericsson. To nie jest stal ale „wrought iron”! Cisnieniomierz wyskalowany do 60 psi. Czyli optymalne ciśnienie – góra 30 psi (2 bar). Prosze zwrócić uwagę na znalezione kilka sztuk lutownic do lutowania armatury parowej! Musiała być wykonana z miedzi i mosiądzu! Oraz na 2 calowe płyty żelazne pancerza.
A nawiasem mówiąc, ciekawe gdzie na Monitorze było miejsce na „wągiel” lub „drewienka”? 🙂
Wszystko by pasowało, gdyby Wojna Secesyjna odbyła się w latach 1881-1885. Wtedy, po wygranej wojnie – Stany Północne w roku 1886 jako zwycięzca zmieniają tory w całych USA na swój standard.
Warunek by wszystko „zagrało”?
A gdyby w tym samym czasie – w Europie był rok 1881 a w USA rok 1861? Wtedy John Ericsson (oficjalnie 1803–1889) – urodził by się w 1823 lub w 1833. Wynalazł by śrubę w roku 1857 i zamontował na Monitorze w roku 1861 (według miary „amerykańskiego czasu”)
W wtedy JE żyłby tyle ile jego tata. Podobnie jest u innych twórców techniki. Stwierdzam po raz kolejny, że jest niezwykle mało prawdopodobne dwukrotne wydłużenie się długości życia inzynierów drugiej połowy XIX wieku – do 80-90 lat – w porównaniu z ich rodzicami…
A po za tym, ile razy mozna wymyślać koło zwykłe czy wodne, korbę…
Ile dziesiątków lat doświadczeń i pokoleń metalurgów trzeba by odlać zwykłe koło zebate czy kawałek równej rury?
PolubieniePolubione przez 2 ludzi
Prawda nie może być „cokolwiek nieprawdziwa” a z takim przypadkiem mamy do czynienia w wypadku ogromnej ilości wpisów w Wikipedii. Po prostu jest to współczesne narzędzie do robienia ludziom w głowach burdelu. To narzędzie walki na bardzo wysokim, drugim (chronologicznym) priorytecie uogólnionych środków zarządzania społeczeństwem, czy inaczej uogólnionych broni. Jak to działa pisał niedawno któryś z komentatorów, który próbował edytować pewne hasła w tym kompendium „wiedzy”. Niestety do wiedzy wikipedycznej należy odnosić się z ogromną ostrożnością.
PolubieniePolubione przez 2 ludzi
Re: „Niestety do wiedzy wikipedycznej należy odnosić się z ogromną ostrożnością.”…
Nie mniej jednak, zakładając że informacje są nawet fałszowane, to obraz jest jednoznaczny! Proszę się przyjrzeć zamieszczonym przeze mnie rysunkom silników stosowanych na statkach i okrętach, oraz proszę wczytać się w „wikipedialne opisy”. Po 1850 roku montuje się na statkach silniczki o mocy np 35 KM, z tłokami jednostronnego działania, z kotłami o ciśnieniu pary 0,2 bara! I to wydają sie byc prawdziwe realia stanu przemysłu lat 1850-1880. Jednocześnie pojawiają sie takie ‚kwiatki” jak „niemożliwe” statki Brunela – nie tylko całkowicie „żelazne”, ale z silnikami o tłokach dwustronnego działania i o mocach idacych w setki koni mechanicznych.
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Witam;Wikipedia to ściema publikują to co im wygodnie. Trzeba do nich podchodzić z dużą dozą ostrożności.Wtedy jest OK. Pozdrawiam.
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Taka ciekawostka. W linkach zdjęcia z muzeum gdzie są wydobyte na powierzchnię elementy USS Monitor (1862)
https://en.wikipedia.org/wiki/USS_Monitor
https://pl.wikipedia.org/wiki/USS_Monitor
https://www.flickr.com/photos/piedmont_fossil/page108
https://www.flickr.com/photos/piedmont_fossil/page109
Plus dla tych co w stoczni i na morzu:
https://marine.mandieselturbo.com/docs/librariesprovider6/propeller-aftship/basic-principles-of-propulsion.pdf?sfvrsn=0
Ogólna informacja na temat współczesnych śrub okrętowych. Wybrałem krótki i przystępny tekst bez wielu wzorków. Obecnie – największa śruba okrętowa – to 4-łopatowa śruba o średnicy 11 m.
Współczesne śruby kręca się z prędkością 80-125 obr/min. Prosze popatrzeć na wykresy…
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Widzę że WordPress znów mi robi psikusy ze zdjęciami (jak za duzo to głupieje). Jutro poprawię edycję wpisu…
PolubieniePolubione przez 1 osoba
Dodam, że do początku XIX wieku wydaje się całkowicie niemożliwe przewożenie na pokładach statków dużych zwierząt (konie, krowy). Stąd wydaje się prawdopodobna szalona teza Igora Greka, mówiąca o pojawieniu się w Europie koni, przywiezionych z Ameryki dopiero na przełomie XVIII i XIX wieku. Ale ten zadziwiający temat poruszę w jednym z kolejnych opowiadań, pod roboczym tytułem „Husaria na osłach”…
// w czasach wojen napoleońskich żywe bydło rzeźne (krowy) było transportowane drogą morską z Algierii do Francji.
PolubieniePolubienie
Dużo wydajniejszym napędem statku jest zastosowanie śruby. Ale do tego potrzeba następujących komponentów: wysokoobrotowego silnika, odpowiednio długiego i wytrzymałego wału, łożysk, uszczelnienia wału z kadłubem oraz samej śruby.
// teoretyzując, można pominąć uszczelnianie kadłuba na wale wyprowadzając go ponad linią wodną z połączeniem kardanowym (o ile było już wynalezione)
PolubieniePolubienie
Właśnie się doczytałem 😁
1802 roku Edward Shorter zaproponował użycie podobnego śmigła jak Bramah, ale przymocowanego do pręta (wału) schodzącego pod kątem do wody z pokładu (ponad linia wodną). Rozwiązanie takie omijało problem uszczelnienia wału i kadłuba
PolubieniePolubienie