Esimene aurulaev maailmas: ajalugu, kirjeldus ja huvitavad faktid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Esimene aurulaev, nagu ka tema kolleegid, on edasi-tagasi liikuva aurumasina variant. Lisaks kasutatakse seda nime sarnaste auruturbiiniga varustatud seadmete kohta. Esimest korda võttis kõnealust sõna kasutusele vene ohvitser. Seda tüüpi kodumaise laeva esimene versioon ehitati Elizabethi praami baasil (1815). Varem nimetati selliseid laevu "püroskaafideks" (lääne keeles, mis tähendab tõlkes paati ja tuld). Muide, Venemaal ehitati selline seade esmakordselt Charles Bendti tehases 1815. aastal. See reisilaev sõitis Peterburi ja Krondshtati vahel.

Funktsioonid

Esimene aurulaev varustati sõukruvidena labaratastega. Variant oli John Fishilt, kes katsetas auruseadmega toidetavate aerude disaini. Need seadmed asusid raamiruumi külgedel või taga. Kahekümnenda sajandi alguses tuli labarataste asemele täiustatud propeller. Masinatel kasutati energiakandjatena kivisütt ja naftatooteid.

Nüüd selliseid laevu ei ehitata, kuid mõned koopiad on endiselt töökorras. Esimese rea aurutajad, erinev altauruveduritelt kasutati aurukondensatsiooni, mis võimaldas vähendada rõhku silindrite väljalaskeava juures, suurendades oluliselt efektiivsust. Vaadeldava tehnika puhul võib kasutada ka tõhusaid vedelturbiiniga katlaid, mis on praktilisemad ja töökindlamad kui auruveduritele monteeritud tuletoruga analoogid. Kuni eelmise sajandi 70. aastate keskpaigani ületas aurulaevade maksimaalne võimsusnäitaja diiselmootorite oma.

Esimene kruviauruti oli kütuse klassi ja kvaliteedi suhtes absoluutselt vähenõudlik. Seda tüüpi masinate ehitamine kestis mitukümmend aastat kauem kui auruvedurite tootmine. Jõgede modifikatsioonid lõpetasid masstootmise palju varem kui nende mere "konkurendid". Maailmas on alles vaid mõnikümmend töötavat jõemudelit.

Kes leiutas esimese aurulaeva?

Aleksandria heron kasutas esimesel sajandil eKr auruenergiat, et panna objekt liikuma. Ta lõi primitiivse ilma labadeta turbiini, mida kasutati mitmel kasulikul seadmel. 15., 16. ja 17. sajandi kroonikud märkisid palju sarnaseid üksusi.

Aastal 1680 andis Londonis elav prantsuse insener Denis Papin kohalikule Kuninglikule Ühingule kaitseklapiga aurukatla kavandi. 10 aasta pärast põhjendas ta aurumasina dünaamilist soojustsüklit, kuid ei ehitanud kunagi valmis masinat.

Aastal 1705 esitas Leibniz visandi Thomas Savery vee tõstmiseks mõeldud aurumasinast. Selline seade inspireeris teadlast uuteks katseteks. Mõnede teadete kohaselt tehti 1707. aastal teekond mööda Weseri jõge Saksamaal. Ühe versiooni kohaselt oli paat varustatud aurumehhanismiga, mida ametlikud faktid ei kinnita. Seejärel hävitasid vihased konkurendid laeva.

Ajalugu

Kes ehitas esimese aurulaeva? Thomas Savery demonstreeris aurupumpa kaevandustest vee pumpamiseks juba 1699. aastal. Mõni aasta hiljem tutvustas Thomas Nyukman täiustatud analoogi. On olemas versioon, et 1736. aastal lõi Ühendkuningriigist pärit insener Jonathan Hulse laeva, mille ahtris oli ratas ja mida juhtis auruseade. Sellise masina eduka katsetamise kohta puuduvad tõendid, kuid konstruktsiooniomadusi ja söetarbimist arvestades ei saa seda toimingut edukaks nimetada.

Kus esimest aurulaeva testiti?

Juulis 1783 esitles Prantsuse markii Geoffoy Claude Piroscaphe tüüpi laeva. See on esimene ametlikult dokumenteeritud aurujõul töötav laev, mida liikus ühesilindriline horisontaalne aurumasin. Auto pööras paari labarattaid, mis asetati mööda külgi. Katsed viidi läbi Prantsusmaal Seine'i jõel. Laev läbis umbes 360 kilomeetrit 15 minutiga (ligikaudne kiirus 0,8 sõlme).

Siis ütles mootor üles, misjärel prantslane katsed katkestas. Nime "Piroskaf" kasutati paljudes riikides pikka aega aurujõulise laeva nimetusena.paigaldus. See termin Prantsusmaal ei ole kaotanud oma tähtsust tänapäevani.

Ameerika projektid

Esimese aurulaeva Ameerikas tutvustas leiutaja James Ramsey 1787. aastal. Paati testiti Potomaci jõel. Laev liikus auruenergiast töötavate veejoa tõukemehhanismide abil. Samal aastal katsetas inseneri kaasmaalane John Fitch Delaware'i jõel aurulaeva Perseverance. Seda masinat juhtis paar aerude rida, mille jõuallikaks oli auruseade. Üksus loodi koos Henry Foigotiga, kuna Suurbritannia blokeeris võimaluse eksportida uusi tehnoloogiaid oma endistesse kolooniatesse.

Ameerika esimese aurulaeva nimi oli Persistence. Pärast seda ehitasid Fitch ja Foygot 1790. aasta suvel 18-meetrise laeva. Aurulaev oli varustatud ainulaadse aeru tõukejõusüsteemiga ja sõitis Burlingtoni, Philadelphia ja New Jersey vahel. Selle kaubamärgi esimene reisiaurik oli võimeline vedama kuni 30 reisijat. Ühe suvega läbis laev umbes 3 tuhat miili. Üks disaineritest väitis, et paat on 500 miili probleemideta läbinud. Laeva nimikiirus oli umbes 8 miili tunnis. Kaalutud disain osutus üsna edukaks, kuid edasine moderniseerimine ja tehnoloogiate täiustamine võimaldas laeva oluliselt täiustada.

Charlotte Dantes

1788. aasta sügisel leidsid Šoti leiutajad Symington ja Millerprojekteeris ja katsetas eduk alt väikest ratastega aurujõul töötavat katamaraani. Katsed toimusid Dalswinston Loughis, Dumfriesist kümne kilomeetri kaugusel. Nüüd teame esimese aurulaeva nime.

Juba aasta hiljem katsetasid nad sarnase konstruktsiooniga katamaraani pikkusega 18 meetrit. Mootorina kasutatav aurumasin suutis toota kiirust 7 sõlme. Pärast seda projekti loobus Miller edasisest arendusest.

Maailma esimese Charlotte Dantese tüüpi aurulaeva ehitas Seinmington 1802. aastal. Laev ehitati 170 millimeetri paksusest puidust. Aurumehhanismi võimsus oli 10 hobujõudu. Laeva kasutati tõhus alt Fort Clyde'i kanalis praamide transportimiseks. Järve omanikud kartsid, et auriku poolt välja lastud aurujuga võib rannajoont kahjustada. Sellega seoses keelasid nad selliste laevade kasutamise oma vetes. Selle tulemusena jättis omanik uuendusliku laeva 1802. aastal maha, misjärel see täielikult lagunes ja seejärel lammutati see varuosadeks.

Päris modellid

Esimese aurulaeva, mida kasutati ettenähtud otstarbel, ehitas Robert Fulton 1807. aastal. Esialgu kandis mudeli nimetust North River Steamboat ja hiljem Claremont. Seda pani liikuma labarataste olemasolu, seda testiti lendudel mööda Hudsonit New Yorgist Albanysse. Eksemplari sõidukaugus on üsna korralik, arvestades kiirust 5 sõlme ehk 9 kilomeetrit tunnis.

Fultonil oli hea meel sellist reisi hinnata selles mõttes, et ta seda suutisees kõigist kuunaritest ja muudest paatidest, kuigi vähesed uskusid, et aurik suudab sõita isegi ühe miili tunnis. Vaatamata sarkastilistele märkustele pani disainer seadme täiustatud disaini tööle, mida ta ei kahetsenud. Teda tunnustatakse selle eest, et ta ehitas esimesena Charlotte Dantese kinnituste tüüpi struktuuri.

Nüansid

Ameerika sõukruviga laev nimega Savannah ületas Atlandi ookeani 1819. aastal. Samal ajal sõitis laev suurema osa teest. Aurumasinad toimisid sel juhul lisamootoritena. Juba 1838. aastal ületas Suurbritannia aurik Sirius Atlandi ookeani täiesti ilma purjeid kasutamata.

1838. aastal ehitati Archimedese kruviaurulaev. Selle lõi inglise farmer Francis Smith. Laev oli konstruktsiooniga labarataste ja kruvidega. Samal ajal toimus konkurentidega võrreldes märgatav jõudluse paranemine. Teatud perioodil sundisid sellised laevad purjekad ja muud ratastega laevad kasutusest välja.

Huvitavaid fakte

Mereväes algas auruelektrijaamade kasutuselevõtt Demologose iseliikuva aku ehitamise ajal, mida juhtis Fulton (1816). See konstruktsioon ei leidnud algul laialdast rakendust ratas-tüüpi jõuseadme ebatäiuslikkuse tõttu, mis oli tülikas ja vaenlase suhtes haavatav.

Lisaks oli raskusi varustuse lõhkepea paigutamisega. Tavalisest pardaakust polnud juttugi. Sestrelvadest jäid vaid väikesed tühimikud aluse ahtris ja vööris. Püsside arvu vähenemisega tekkis idee nende võimsust suurendada, mis realiseeriti suurekaliibriliste relvadega laevade varustuses. Sel põhjusel tuli otsad külgedelt raskemaks ja massiivsemaks muuta. Need probleemid lahenesid osaliselt propelleri tulekuga, mis võimaldas laiendada aurumasina kasutusala mitte ainult reisijapargis, vaid ka mereväes.

Moderniseerimine

Aurufregatid – seda nime saavad keskmised ja suured lahinguüksused aururajal. Loogilisem on liigitada sellised masinad pigem klassikaliste aurulaevade kui fregattide alla. Suuri laevu ei saanud sellise mehhanismiga eduk alt varustada. Sellise kujunduse katseid tegid britid ja prantslased. Selle tulemusena oli lahingujõud analoogidega võrreldamatu. Esimene aurujõuallikaga lahingfregatt on Homer, mis loodi Prantsusmaal (1841). See oli varustatud kahe tosina relvaga.

Lõpuks ometi

19. sajandi keskpaik on kuulus purjekate keeruka aurujõul töötavateks laevadeks muutmise poolest. Laevade täiustamine viidi läbi rataste või kruvide modifikatsioonidena. Puidust korpus lõigati pooleks, misjärel valmistati sarnane sisetükk mehaanilise seadmega, mille võimsus jäi vahemikku 400–800 hobujõudu.

Kuna raskete katelde ja masinate asukoht viidi kere veepiiri allapoole jäävasse ossa, kadus vajadus ballasti vastu võtta ja see sai ka võimalikuksjõuda mitmekümne tonni suuruse veeväljasurveni.

Kruvi asub eraldi pesas, mis asub ahtris. See disain ei parandanud alati liikumist, tekitades täiendavat vastupanu. Et väljalasketoru ei segaks purjedega teki paigutust, valmistati see teleskoop- (kokkupandavat) tüüpi. Charles Parson lõi 1894. aastal eksperimentaallaeva "Turbinia", mille katsetused tõestasid, et aurulaevad on kiired ning neid saab kasutada reisijateveol ja sõjatehnikas. See "Lendav hollandlane" näitas tolle aja rekordkiirust – 60 km/h.