أول باخرة في العالم: التاريخ والوصف والحقائق الشيقة

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

الباخرة الأولى ، مثل نظيراتها ، هي نوع من المحركات البخارية الترددية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيق هذا الاسم على الأجهزة المماثلة المزودة بتوربينات بخارية. لأول مرة ، تم إدخال الكلمة المعنية قيد الاستخدام من قبل ضابط روسي. تم بناء النسخة الأولى من سفينة محلية من هذا النوع على أساس بارج إليزابيث (1815). في السابق ، كانت تسمى هذه الأواني "pyroscaphes" (بالطريقة الغربية ، مما يعني القارب والنار في الترجمة). بالمناسبة ، في روسيا ، تم بناء هذه الوحدة لأول مرة في مصنع تشارلز بندت في عام 1815. ركضت سفينة الركاب هذه بين سانت بطرسبرغ وكروندشتات.

الميزات

تم تجهيز أول باخرة بعجلات مجداف كمراوح. كان هناك اختلاف عن جون فيش ، الذي جرب تصميم المجاذيف التي تعمل بواسطة جهاز بخار. كانت هذه الأجهزة موجودة على الجانبين في حجرة الإطار أو الخلف. في بداية القرن العشرين ، ظهرت مروحة محسنة لتحل محل عجلات المجذاف. تم استخدام منتجات الفحم والنفط كناقل للطاقة على الآلات.

الآن لم يتم بناء مثل هذه السفن ، لكن بعض النسخ لا تزال تعمل. البواخر من الخط الأول ، على عكسمن القاطرات البخارية ، تستخدم تكثيف البخار ، مما جعل من الممكن تقليل الضغط عند مخرج الأسطوانات ، مما أدى إلى زيادة الكفاءة بشكل كبير. فيما يتعلق بالتقنية قيد الدراسة ، يمكن أيضًا استخدام الغلايات الفعالة ذات التوربينات السائلة ، والتي تعتبر أكثر عملية وموثوقية من نظيراتها من أنابيب النار المثبتة على قاطرات بخارية. حتى منتصف السبعينيات من القرن الماضي ، تجاوز مؤشر القوة القصوى للبواخر تلك الخاصة بمحركات الديزل.

كان أول جهاز بخار لولبي يتساهل تمامًا مع درجة وجودة الوقود. استمر بناء آلات من هذا النوع عدة عقود أطول من إنتاج القاطرات البخارية. أدت تعديلات الأنهار إلى ترك الإنتاج الضخم في وقت أبكر بكثير من "منافسيها" البحريين. لم يتبق سوى بضع عشرات من نماذج الأنهار العاملة في العالم.

من اخترع أول باخرة؟

استخدم مالك الحزين في الإسكندرية في القرن الأول قبل الميلاد الطاقة البخارية لتحريك جسم ما. لقد ابتكر توربينًا بدائيًا بدون شفرات ، والذي تم تشغيله على العديد من الأجهزة المفيدة. لوحظ العديد من الوحدات المماثلة من قبل المؤرخين في القرنين الخامس عشر والسادس عشر والسابع عشر.

في عام 1680 ، زود المهندس الفرنسي دينيس بابين ، المقيم في لندن ، الجمعية الملكية المحلية بتصميم لغلاية بخارية بصمام أمان. بعد 10 سنوات ، أثبت الدورة الحرارية الديناميكية لمحرك بخاري ، لكنه لم يقم أبدًا ببناء آلة منتهية.

في عام 1705 ، قدم لايبنيز رسمًا تخطيطيًا لمحرك توماس سافري البخاري المصمم لرفع المياه.مثل هذا الجهاز ألهم العالم لإجراء تجارب جديدة. وفقًا لبعض التقارير ، في عام 1707 تم القيام برحلة على طول نهر Weser في ألمانيا. وبحسب إحدى الروايات ، كان القارب مزودًا بآلية بخارية ، وهو ما لا تؤكده الحقائق الرسمية. بعد ذلك ، تم تدمير السفينة من قبل منافسين غاضبين.

التاريخ

من بنى أول باخرة؟ أظهر توماس سافري مضخة بخار لضخ المياه من المناجم منذ عام 1699. بعد بضع سنوات ، تم تقديم تناظرية محسنة بواسطة Thomas Nyukman. هناك نسخة أنه في عام 1736 ، قام المهندس البريطاني جوناثان هولس بإنشاء سفينة ذات عجلة في المؤخرة ، والتي كانت مدفوعة بجهاز بخار. لا يوجد دليل على نجاح اختبار مثل هذه الآلة ، ومع ذلك ، نظرًا لخصائص التصميم وكمية استهلاك الفحم ، بالكاد يمكن اعتبار العملية ناجحة.

أين تم اختبار أول باخرة؟

في يوليو 1783 ، قدم الفرنسي ماركيز جيفوي كلود سفينة من نوع Piroscaphe. هذه هي أول سفينة بخارية موثقة رسميًا ، والتي كانت مدفوعة بمحرك بخاري أفقي أحادي الأسطوانة. قامت السيارة بتدوير زوج من عجلات المجداف ، والتي تم وضعها على طول الجانبين. أجريت الاختبارات على نهر السين في فرنسا. قطعت السفينة حوالي 360 كيلومترًا في 15 دقيقة (السرعة التقريبية 0.8 عقدة).

ثم فشل المحرك وبعد ذلك أوقف الفرنسي التجارب. تم استخدام اسم "Piroskaf" لفترة طويلة في العديد من البلدان كتسمية لسفينة ذات قوة بخاريةتثبيت. هذا المصطلح في فرنسا لم يفقد أهميته حتى يومنا هذا.

مشاريع أمريكية

قدم المخترع جيمس رامزي أول باخرة في أمريكا عام 1787. تم اختبار القارب على نهر بوتوماك. تحركت السفينة بمساعدة آليات الدفع النفاثة التي تعمل بالطاقة البخارية. في نفس العام ، اختبر مواطن المهندس جون فيتش باخرة المثابرة على نهر ديلاوير. كانت هذه الآلة مدفوعة بصفوف من المجاديف ، والتي كانت تعمل بواسطة محطة بخار. تم إنشاء الوحدة مع Henry Foigot ، حيث منعت بريطانيا إمكانية تصدير تقنيات جديدة إلى مستعمراتها السابقة.

كان اسم أول باخرة أمريكية هو المثابرة. بعد ذلك ، قامت فيتش وفويجوت ببناء سفينة بطول 18 مترًا في صيف عام 1790. تم تجهيز السفينة البخارية بنظام دفع مجذاف فريد وتم تشغيلها بين بيرلينجتون وفيلادلفيا ونيوجيرسي. كانت أول باخرة للركاب من هذه العلامة التجارية قادرة على حمل ما يصل إلى 30 راكبًا. في أحد الصيف ، قطعت السفينة حوالي 3 آلاف ميل. ذكر أحد المصممين أن القارب قد أتقن 500 ميل دون أي مشاكل. كانت السرعة الاسمية للمركبة حوالي 8 أميال في الساعة. اتضح أن التصميم المدروس كان ناجحًا للغاية ، ومع ذلك ، فقد أتاح التحديث والتحسين الإضافي للتقنيات إمكانية تحسين السفينة بشكل كبير.

شارلوت دانتس

في خريف عام 1788 ، المخترعين الاسكتلنديين سيمينجتون وميلرصمم واختبر بنجاح طوف صغير بعجلات يعمل بالبخار. أجريت الاختبارات في Dalswinston Lough ، وهي منطقة طولها عشرة كيلومترات من دومفريز. الآن نعرف اسم أول باخرة.

بالفعل بعد مرور عام ، اختبروا طوفًا من نفس التصميم بطول 18 مترًا. كان المحرك البخاري المستخدم كمحرك قادرًا على إنتاج سرعة 7 عقدة. بعد هذا المشروع ، تخلى ميلر عن مزيد من التطوير.

تم بناء أول باخرة في العالم من نوع شارلوت دانت بواسطة سينمينغتون في عام 1802. السفينة بنيت من الخشب بسمك 170 ملم. كانت قوة آلية البخار 10 حصانا. تم تشغيل السفينة بشكل فعال لنقل الصنادل في قناة فورت كلايد. كان أصحاب البحيرة يخشون من أن تتسبب نفاثة البخار التي تفرغها الباخرة في إلحاق الضرر بالساحل. وفي هذا الصدد ، حظروا استخدام مثل هذه السفن في مياههم. ونتيجة لذلك ، تخلى المالك عن السفينة المبتكرة في عام 1802 ، وبعد ذلك سقطت في حالة سيئة تمامًا ، ثم تم تفكيكها لقطع غيارها.

نماذج حقيقية

تم بناء أول باخرة تستخدم للغرض المقصود من قبل روبرت فولتون في عام 1807. في البداية ، كان يُطلق على النموذج اسم North River Steamboat ، ولاحقًا اسم Claremont. تم تشغيله من خلال وجود عجلات مجداف ، وتم اختباره على الرحلات الجوية على طول نهر هدسون من نيويورك إلى ألباني. مسافة السفر في المثال مناسبة تمامًا ، نظرًا لسرعة 5 عقدة أو 9 كيلومترات في الساعة.

كان فولتون مسرورًا لتقدير هذه الرحلة بمعنى أنه يستطيع ذلكقبل كل السفن الشراعية والقوارب الأخرى ، على الرغم من أن القليل منهم اعتقد أن الباخرة كانت قادرة على قطع مسافة ميل واحد في الساعة. على الرغم من الملاحظات الساخرة ، قام المصمم بتشغيل التصميم المحسن للوحدة ، وهو الأمر الذي لم يندم عليه قليلاً. يُنسب إليه الفضل في كونه أول من بنى هيكل نوع تركيبات شارلوت دانتس.

الفروق الدقيقة

عبرت سفينة أمريكية ذات عجلات مروحية تسمى سافانا المحيط الأطلسي في عام 1819. في الوقت نفسه ، أبحرت السفينة معظم الطريق. كانت المحركات البخارية في هذه الحالة بمثابة محركات إضافية. بالفعل في عام 1838 ، عبرت الباخرة Sirius البريطانية من بريطانيا المحيط الأطلسي تمامًا دون استخدام الأشرعة.

في عام 1838 تم بناء باخرة أرخميدس اللولبية. تم إنشاؤه من قبل المزارع الإنجليزي فرانسيس سميث. كانت السفينة عبارة عن تصميم بعجلات مجداف ونظائر لولبية. في الوقت نفسه ، كان هناك تحسن كبير في الأداء مقارنة بالمنافسين. في فترة معينة ، أجبرت هذه السفن المراكب الشراعية وغيرها من نظرائهم ذات العجلات على الخروج من الخدمة.

حقائق مثيرة للاهتمام

في البحرية ، بدأ إدخال محطات توليد الطاقة البخارية أثناء بناء بطارية Demologos ذاتية الدفع ، بقيادة فولتون (1816). لم يجد هذا التصميم في البداية تطبيقًا واسعًا بسبب عيوب وحدة الدفع من نوع العجلة ، والتي كانت مرهقة وعرضة للعدو.

بالإضافة إلى ذلك ، كانت هناك صعوبة في وضع الرأس الحربي للمعدات. لم يكن هناك سؤال عن بطارية عادية على متن الطائرة. إلى عن علىبقيت الأسلحة فقط فجوات صغيرة من الفضاء الحر في مؤخرة السفينة وقوسها. مع انخفاض عدد البنادق ، نشأت فكرة لزيادة قوتها ، والتي تم تحقيقها في معدات السفن ذات المدافع ذات العيار الكبير. لهذا السبب ، كان لا بد من جعل النهايات أثقل وأثقل من الجانبين. تم حل هذه المشاكل جزئيًا مع ظهور المروحة ، مما جعل من الممكن توسيع نطاق المحرك البخاري ليس فقط في أسطول الركاب ، ولكن أيضًا في البحرية.

التحديث

فرقاطات Steam - هذا هو الاسم الذي تتلقاه الوحدات القتالية المتوسطة والكبيرة في دورة البخار. من المنطقي تصنيف مثل هذه الآلات على أنها سفن بخارية كلاسيكية بدلاً من فرقاطات. لا يمكن تجهيز السفن الكبيرة بنجاح بمثل هذه الآلية. تم إجراء محاولات في مثل هذا التصميم من قبل البريطانيين والفرنسيين. نتيجة لذلك ، كانت القوة القتالية لا تضاهى مع نظائرها. أول فرقاطة قتالية مزودة بوحدة طاقة بخارية هي Homer ، والتي تم إنشاؤها في فرنسا (1841). كانت مجهزة بعشرين بندقية.

أخيرًا

يشتهر منتصف القرن التاسع عشر بالتحويل المعقد للمراكب الشراعية إلى سفن تعمل بالبخار. تم إجراء تحسينات على السفن في تعديلات ذات عجلات أو لولبية. تم قطع العلبة الخشبية إلى نصفين ، وبعد ذلك تم إدخال مشابه بجهاز ميكانيكي ، قوته تتراوح من 400 إلى 800 حصان.

بسبب نقل موقع الغلايات والآلات الثقيلة إلى جزء من الهيكل أسفل خط الماء ، اختفت الحاجة لاستقبال الصابورة ، وأصبح ذلك ممكنًا أيضًاتصل إلى إزاحة عدة عشرات من الأطنان.

يقع المسمار في عش منفصل ، يقع في المؤخرة. لم يعمل هذا التصميم دائمًا على تحسين الحركة ، مما أدى إلى خلق مقاومة إضافية. حتى لا يتداخل أنبوب العادم مع ترتيب سطح السفينة بالأشرعة ، فقد تم تصنيعه من نوع تلسكوبي (قابل للطي). أنشأ تشارلز بارسون في عام 1894 سفينة تجريبية "توربينيا" ، أثبتت اختباراتها أن السفن البخارية يمكن أن تكون سريعة وتستخدم في نقل الركاب والمعدات العسكرية. أظهر هذا "الهولندي الطائر" سرعة قياسية في ذلك الوقت - 60 كم / ساعة.