Уатта начались опыты по применению новой машины в судоходстве. Наиболее удачной попыткой можно считать пароход, построенный французским изобретателем Жоффруа. В 1781 г. его паровая лодка при помощи парового двигателя могла уже целый час плыть против течения.
Первый пригодный для судоходства пароход изобрел инженер и механик ирландец Роберт Фултон. Он родился в бедной крестьянской семье, был гениальным самоучкой.
Свой первый, еще несовершенный, пароход Фултон построил и испытал на Сене в Париже. В 1803 г. опыт удался, судно в течение 1,5 часа плавало по Сене, развивая скорость 5 км в час.
В 1807 г. Фултон построил колесный пароход «Клермонт», установив там паровую машину двойного действия Уатта. Длина парохода равнялась 43 м, мощность двигателя – 20 л. с., тоннаж – 15 т. В 1807 г. «Клермонт» совершил свой первый рейс по Гудзону из Нью‑Йорка в Олбани протяжением 150 миль (270 км). Происходивший против течения и при встречном ветре рейс занял 32 часа. «Клермонт» Фултона положил начало паровому судоходству. С этого времени пароходы стали строить и в других странах.
Вслед за изобретением речного парохода делаются попытки технически усовершенствовать все виды морского транспорта. Уже в 1819 г. на трансатлантической линии между Америкой и Европой появился пароход «Саванна», доставивший груз хлопка из США в Англию. «Саванна» находилась в пути 26 дней. В том же 1819 г. «Саванна» пришла в Петербургский порт. Это был первый иностранный пароход, посетивший Россию. В 1825 г. английский пароход «Энтерпрайз» за 113 дней совершил путешествие из Лондона в Калькутту. В 1829 г. голландский пароход «Кюрасо» прошел путь из Голландии в Вест-Индию за 32 дня.
Однако морское судостроение до 40-х годов XIX в. развивалось сравнительно медленно. Строительство пароходов тормозили недостатки в конструкции, выявленные в процессе эксплуатации, устранить которые сразу не представлялось возможным. И только коренное изменение конструкции пароходов и двигателей, а также переход к новым строительным материалам для строительства судов стимулировали быстрое развитие морского судостроения.
Величайшее значение для судостроения имел переход к строительству железных и стальных корпусов пароходов.
Другим очень важным фактором развития морского флота было изобретение гребного винта, сменившего гребные колеса первых пароходов. До конца 30-х годов XIX в. пароходы строились с гребными колесами, которые ломали морские волны. Они являлись наиболее уязвимым местом во время боя, их повреждение сразу же выводило судно из строя.
В 1838 г. английский инженер — изобретатель Смит построил первый, вполне пригодный для практических целей, пароход «Архимед» с гребным винтом. Вскоре был сделан еще ряд усовершенствований винтовых пароходов, и к концу 40-х годов XIX в. гребной винт начал быстро вытеснять гребные колеса, в первую очередь в морском военном флоте.
С начала 30-х годов стали появляться первые пароходы, пригодные для регулярных океанских рейсов. С конца 30-х годов XIX в. наладилось регулярное пароходное сообщение между Европой и Америкой, а затем между Европой и другими континентами. В 1842 г. было совершено первое кругосветное путешествие на пароходе. Пароходные линии, подобно , обеспечивали быстроту и регулярность передвижения, а также резко понизили стоимость перевозки грузов.
До 70-х годов паровой флот не являлся полновластным хозяином водных просторов. Существовал и , занимающий значительную часть общей системы водного транспорта.
Реки еще издавна играли немаловажную роль в жизни людей. Благодаря им люди перевозили свой товар либо другой груз. Однако ходить парусным судном по извилистому каналу, плыть против течения, а также использовать силу гребцов было крайне тяжело, а иногда вовсе не представлялось невозможным. Поэтому многие задумывались над созданием самодвижущегося корабля.
В древней рукописи, датируемой 527 годом, описан механизм водяного колеса, который приводился в действие либо людьми, либо животными для передвижения судна. Однако все старания сконструировать быстрый грузоподъемный самодвижущийся корабль не были увенчаны успехом до того времени, когда появилась первая паровая машина.
Паровой двигатель трансформирует энергию пара в автоматическую работу клапана, который выполняет возвратно-поступательные движения, благодаря чему вал начинает движение, образуя пар в паровом котле.
Впервые реализовать такую машину пытались в конце XVII столетия. Одним из изобретателей паровой машины является физик из французского городка Блуа Дени Папен. Он первый кто придумал паровой котел, но не сумел представить механизм функционирующей паровой машины. Несмотря на это, Папен в 1707 году сконструировал первую лодку, которая имела паровой двигатель и гребные колеса. Данный корабль был спущен на воду в немецком городке Касселе, что находится на реке Фульда. Но радость изобретателя от своего изобретения была короткой. Рыболовы, увидев плывущую лодку без парусов, сочли выдумкой от беса, вследствие чего они ее спалили. Позже французский физик Папен перебрался жить в Англию, где показал свои исследования Королевскому научному обществу. С целью продолжить эксперименты и восстановить паровой котел Папен попросил у Королевского научного общества денег. Но денег он так и не дождался. Скончался в нищете. Он просил профинансировать продолжение экспериментов и воссоздание судна на паровом двигателе.
А в 1736 году, английский часовщик Джонатан Халлс, создал буксир, работающий на паровом движке. Он получил патент на корабль, передвигающийся с помощью пара. Но в ходе экспериментов выяснилось, что паровой котел, который был установлен судне, очень слаб, чтобы сдвинуть судно с места. Халлс настолько был подавлен, что не нашел в себе силы дальше продолжать работу по модернизации изобретения и скончался в бедности, как и предыдущий изобретатель паровой машины Папен.
Но ближе всего к цели оказался французский офицер Клод-Франсуа-Доротэ. В 1771 году он получил офицерское звание, но через свой буйный нрав спустя некоторое время попал в тюрьму за грубейшее нарушение дисциплины. Поскольку тюрьма находилась недалеко от Канн, а окна камеры были с видом на море, то Клод-Франсуа мог созерцать за проплывающими галерами, движение которых происходит благодаря силе гребцов. Тогда ему пришла в голову удивительная мысль, что не мешало бы установить на корабле паровую машину. После того, как французский офицер вышел из тюрьмы, он сел читать специализированную литературу, и в скором времени у него возникла идея о создании первого в мире парохода.
После прибытия в 1775 году в Париж, задумка о создании парохода уже существовала. В 1776 году Клод-Франсуа-Доротэ за свой счет соорудил небольшое паровое судно, но испытания не увенчались успехом. Но, в отличие от предыдущих изобретателей, французский инженер-самоучка не сдавался. По его инициативе правительство поручилось дать 15-летнюю монополию на создание и эксплуатацию кораблей с паровыми машинами тому, кто первым создаст пароход, который будет пригоден к постоянной эксплуатации, и Клод Франсуа понимал, что триумф в паровой гонке обеспечит безбедную жизнь до конца жизни.
В 1783 году офицер наконец-то провел испытание своей второй паровой модели. А 15 июня очевидцы увидели, как лодка французского инженера-самоучки двигалась по реке Сона против течения. Однако практически на финише движок пришел в непригодность, но этого ни один человек не заметил. Но изобретатель не собирался останавливаться на достигнутом – он собирался усовершенствовать двигатель. Клод-Франсуа-Доротэ был твёрдо уверен, что монополия будет принадлежать ему, в связи, с чем отправил отчет о проделанной работе, которая увенчалась успехом, в Париж. Однако к отчету Парижская академия отнеслась скептически, и, в связи с этим, ученые попросили сделать заключение по паровому движку Жака Перье, главного специалиста по паровым двигателям. Поскольку он сам был заинтересован в пароходной монополии, то сделал все возможное, чтобы это изобретение в скором времени забыли. Так, французский офицер не получил финансовой поддержки, а на сооружение другого судна не было денег, так как постройка корабля требовала немалых денег.
Спустя некоторое время во Франции начался переворот, и тогда стало не до судостроения. К довершению всего, Клод-Франсуа-Доротэ был на стороне монархистов, а их, как известно, ждал не патент, а гильотина. Однако он вернулся к изобретательству, но только после возрождения Бурбонов. И в 1816 году французский инженер-самоучка получил таки патент. Но денег на развитие судоходного бизнеса он так и не получил. А в 1832 году его не стало.
В 1774 году знаменитый изобретатель из Великобритании Джеймс Уатт изобрел первый универсальную паровую машину. Данное изобретение помогло создать не только пароходы, но и паровозы.
В США в 1787 году Джон Фитч соорудил лодку на паровом двигателе, которая длительное время осуществляла регулярные рейсы между Филадельфией и Берлингтоном по речке Делавэр. Лодка вмещала 30 пассажиров и шла со скоростью около 7-8 миль в час. Но судно, изобретенное Дж. Фитчем, не было коммерчески успешным, потому что ему составляла немалую конкуренцию дорога.
А в 1802 году английский инженер Уильям Саймингтон сконструировал буксирное судно под названием «Шарлотта Дандас» с машиной Уатта, мощность которой составляла 10 лошадиных сил, вращавшей гребное колесо, которое расположено на корме. Испытания этого судна прошли очень успешно. В течение 6 часов при сильном ветре буксир «Шарлотта Дандас» отбуксировала две баржи на 18 миль. Данный катер был первым пригодным судном к эксплуатации паровым движком. Но правительство стало опасаться, что волны, которые исходят от гребного колеса, поспособствуют размытию берегов. В связи с этим, катер вытащили на сушу и обрекли на верную смерть. Следовательно отсюда, и этот эксперимент не вызвал заинтересованности у англичан.
Среди очевидцев, наблюдавших тестирования этого судна, был американец Роберт Фултон. Он интересовался паровыми движками еще с 12 лет и уже в возрасте 14 лет сконструировал свое первое судно с колесным движком. После окончания школы Фултон перебрался жить в Филадельфию и устроился на работу помощником ювелира, а чуть позже чертежником. В 1786 году Фултон эмигрировал в Англию, чтобы изучать архитектуру. Однако в Англии Роберт Фултон бросил рисование и сконцентрировался на изобретательстве. Изначально он проектировал шлюзы, каналы, но потом Фултон вернулся к прежнему увлечению - использованию пара в судоходстве. Но правительство, не желало финансировать его проект, и тогда, в 1797 году, Роберт Фултон перебирается во Францию. Однако и тут его изобретение не оценили. После чего Роберт Фултон выдвинул идею о создании подводной лодки, с помощью которой можно было заминировать дно вражеского судна. Изначально правительство Франции не приняло проект, сочтя такой метод ведения военный действий очень жестоким. Но изобретатель за свой счет сконструировал и провел испытание деревянной подводной лодки «Наутилус». В 1800 году Роберт Фултон продемонстрировал модель своей субмарины Наполеону Бонапарту. Оценив, наконец-то, его изобретение, правительство профинансировало постройку субмарины из меди. При этом даже пообещало заплатить Фултону немалые деньги за каждое потопленное судно противника. Но английские корабли юрко уходили от «Наутилуса», так как он слишком медленно передвигался. Поэтому существование субмарины «Наутилус» было недолгим. Тогда Фултон попытался продать подводную лодку Англии, но и это было безуспешно.
После неудачи с субмариной Фултон принял решение вернуться на родину, после чего начал искать деньги для создания парохода. Тут ему фортуна, наконец-то, улыбнулась. Пароход под названием «Норз Ривер Стимбоут оф Клермон» с водоизмещением в 79 тысяч тонн, с паровым двигателем, сила которого была 20 лошадиных сил, вращавшей гребные колеса, был протестирован в августе 1807 году. Большинство людей, собравшихся на берегу реки Гудзон, не верили в то, что этот создание парохода будет удачным. Первый рейс данного корабля состоялся 4 сентября 1807 года. Изобретатель этого судна отправился в рейс один – без груза и пассажиров, так как желающих отправится в далекое плавание на пароходе, не было. Однако когда судно возвращалось назад, нашелся один смельчак, который все-таки решился подняться на борт огнедышащего судна. Ним оказался фермер, который приобрел билет стоимостью шесть долларов. Это был первый пассажир в истории судоходства. В 1807 году пароход «Норз Ривер Стимбоут оф Клермон» начал совершать рейсы между Нью-Йорком и Олбани, принося владельцу немалую прибыль. В историю это судно вошло как "Клермонт", хотя «Клермонтом» являлась усадьба компаньона Роберта, что в 177 км от Нью-Йорка.
С того времени пароход совершал рейсы регулярно. В 1809 году Роберт Фултон получил патент на сооружение «Клермонта» и вошел в историю судоходства, как первый изобретатель парохода.
В России первый корабль был сконструирован в 1815 году на заводе Чарльза Берда. Пароход назывался "Елизавета" и совершал маршруты между Кронштадтом и Санкт-Петербургом. Отзыв об одном из рейсов было опубликовано в журнале «Сын Отечества». В этой статье морской офицер из Псковской губернии Петр Рикорд впервые применил в печати понятие «пароход». До этого корабли называли «стимботами» или же «пироскафами».
Кстати, в 1813 году Роберт Фултон обратился к правительству российского государства с просьбой дать ему привилегию на сооружение изобретенного им судна и его эксплуатацию на водных просторах Российской империи. Император Александр I дал Фултону монопольное право на эксплуатацию пароходов по маршруту Санкт-Петербург-Кронштадт, а также на других реках Российской империи на протяжении 15 лет. Но в России Фултон не сконструировал ни одного парохода, вследствие чего не мог воспользоваться контрактом, так как не выполнил главного условия контракта – на протяжении трёх лет он не построил и не спустил на воду ни одного судна. В 1815 году Роберт Фултон умер, а в 1816 году привилегия, которая была ему выдана - аннулировалась, и этот договор достался Берду.
Началом применения паровых двигателей "на воде" был 1707 год, когда французский физик Дени Папен сконструировал первую лодку с паровым двигателем и гребными колесами. Предположительно после успешного испытания ее сломали лодочники, испугавшиеся конкуренции.
Через 30 лет англичанин Джонатан Халлс изобрел паровой буксир. Э ксперимент закончился неудачно: двигатель оказался тяжелым и буксир затонул.
В 1802 году шотландец Уильям Саймингтон продемонстрировал пароход «Шарлотта Дундас».
Широкое использование паровых машин на судах началось в 1807 году с рейсов пассажирского парохода «Клермонт», построенного американцем Робертом Фултоном. С 1790-х годов Фултон занялся проблемой использования пара для приведения в движение кораблей. В 1809 году Фултон запатентовал конструкцию «Клермонта» и вошел в историю как изобретатель парохода. Газеты писали, что многие лодочники в ужасе закрывали глаза, когда «чудовище Фултона», изрыгающее огонь и дым, двигалось по Гудзону против ветра и течения.
"Клермонт"
Уже через десять-пятнадцать лет после изобретения Р. Фултона пароходы серьезно потеснили парусные суда. В 1813 г. в Питтсбурге в США заработали два завода по производству паровых двигателей. Через год к Нью-Орлеанскому порту было приписано 20 пароходов, а в 1835 г. на Mиссисипи и ее притоках работало уже 1200 пароходов.
Речной пароход США (1810-1830гг.)
К 1815 г. в Англии на р. Клайд (Глазго) работало уже 10 пароходов и семь или восемь на р. Темзе. В том же году был построен первый морской пароход "Argyle", который выполнил переход из Глазго в Лондон. В 1816 г. пароход "Majestic" выполнил первые рейсы Брайтон - Гавр и Дувр - Кале, после чего начинали открываться регулярные морские паровые линии между Великобитанией, Ирландией, Францией и Голландией.
Первое паровое судно Европы "Comet" 1812г.
В 1813 г. Фултон обратился к русскому правительству
с просьбой предоставить ему привилегию на постройку изобретенного им парохода и употребление его на реках Российской империи. Однако в России пароходов Фултон не создал
. В 1815 г. он скончался, а в 1816 г. выданная ему привилегия была аннулирована.
Начало 19 века и в России отмечается строительством первых судов с паровыми машинами. В 1815 году владельцем механико-литейного завода в Петербурге Карлом Бердом был построен первый колесный пароход "Елизавета". На деревянную "тихвинку" была установлена изготовленная на заводе паровая машина Уатта мощностью 4 л. с. и паровой котел, приводившие в действие бортовые колеса. Машина делала 40 оборотов в минуту. После успешных испытаний на Неве и перехода из Петербурга в Кронштадт пароход совершал рейсы на линии Петербург - Кронштадт. Этот путь пароход проходил за 5 ч 20 мин со средней скоростью около 9,3 км/ч.
Российский пароход завода Берда.
Началось строительство пароходов и на других реках России.
Первый пароход в Волжском бассейне появился на Каме в июне 1816 г. Его построил Пожвинский чугунолитейный и железоделательный завод В. А. Всеволожского. Имея мощность 24 л. с., пароход совершил несколько опытных рейсов по Каме.
К 20-м годам 19 века в Черноморском бассейне был всего лишь один пароход - «Везувий» , не считая примитивного парохода «Пчелка» мощностью 25 л.с., построенного киевскими крепостными крестьянами, который через два года был проведен через пороги в Херсон, откуда и совершал рейсы до Николаева.
Крупный сибирский золотопромышленник Мясников,. получивший привилегию на организацию пароходства по оз. Байкал и рекам Оби, Тоболу, Иртышу, Енисею, Лене и их притокам, в марте 1843г. спустил на воду пароход “Император Николай I” мощностью 32 л. с., который в 1844 г. был выведен на Байкал. Вслед за ним был заложен и в 1844 г. закончен постройкой второй пароход мощностью 50 л. с., получивший название “Наследник Цесаревич”, который также был переведен на оз. Байкал, где оба парохода и использовались на перевозках.
В 40-50-е годы 19века
пароходы стали регулярно ходить по Неве, Волге, Днепру и другим рекам. К 1850 г. в России было около 100 пароходов.
В 1819 американское парусное почтовое судно "Саванна", дооборудованное паровой машиной и съемными бортовыми колесами вышло из г. Саванна США на Ливерпуль и совершило переход через Атлантику за 24 дня. В качестве двигателя на "Саванне" использовалась одноцилиндровая паровая машина низкого давления, простого действия. Мощность машины составляла 72 л.с., скорость при работе двигателя - 6 узлов (9 км/час). Двигателем пароход ьпользовался не более 85 часов и только в пределах прибрежной зоны.
"Саванна"
Рейс "Саванны" проводился для оценки необходимых запасов топлива на океанских маршрутах, т.к. сторонники парусного флота утверждали, что ни один пароход не сможет вместить достаточно количество угля для перехода через Атлантику. После возвращения судна в Соединенные Штаты паровой двигатель был демонтирован, а судно до 1822 г. использовалось на линии Нью-Йорк - Саванна
В 1825 г. английский колесный пароход "Энтерпрайз", используя паруса при попутном ветре, выполнил рейс к Индии.
Самый большой колесный пароход в истории флота "Великий восток"
Первый рейс вокруг Европы совершил в 1830-1831 гг. небольшой русский пароход "Нева". Выйдя 17 августа 1830 года из Кронштадта, "Нева" прибыла в Одессу 4 марта 1831 г., затратив на рейс 199 суток. Длительность рейса объяснялась продолжительными стоянками в портах из-за сильных зимних штормов.
Легендарный гигант "Титаник":
В котельных помещениях судна было установлено 29 паровых котлов - каждый весом в 100 тонн, которые разогревались жаром 162 топок. Угольные печи разогревали воду в котлах, чтобы получить пар. Затем пар подавался на поршневые двигатели. Как только пар попадал в один из четырех цилиндров двигателя, вырабатывалось необходимое усилие для вращения одного из гребных винтов. Лишний или потеряный пар конденсировался в испарителях и полученная вода могла быть возвращена в котлы для повторного нагревания. Изменение количества пара, поданного надвигатели управляло скоростью судна. Дым от топок и выхлопы двигателей выбрасывались через 3 первых трубы. Четвертая труба была фальшивой и использовалась для вентиляции. На "Титанике" все соответствовало последнему слову техники того времени.
Первый военный пароход был построен в США по проекту Р. Фултона в 1815г. Он предназначался для охраны акватории Нью-Йоркского порта и представлял из себя батарейный катемаран. Военные моряки называли его паровым фрегатом, однако Р. Фултон предпочитал называть его паровой батареей и дал ему имя "Demologos" ("Глас народа"). В 1829 г. пароход взорвался на рейде Нью-Йорка из-за неосторожного обращения матросов с огнем. В России первый пароходофрегат "Богатырь", ставший предтечей крейсеров, был построен в 1836 г.
Колесный пароходофрегат "Тамань" 1849г.
Лучшие образцы паровых машин 1870-х годов, предназначенных для нужд военно-морского флота, весили около 20 кг/л.с, а братьям Хересгофф в США удалось создать двигатель мощностью 4 л.с, вес которого вместе с котлом составлял всего 22,65 кг.
Применение паровой машины на подводной лодке откладывалось в течение многих лет. Главной проблемой была подача воздуха для сжигания топлива в топке парового котла при нахождении лодки в подводном положении, т.к. при работе машины расходовалось топливо и изменялась масса подводной лодки, а она должна быть постоянно готовой к погружению. Несмотря на препятствия в истории изобретательства подводных кораблей было много попыток построить подводную лодку, снабженную паровым двигателем.
Проект подводной лодки с паровой машиной первым разработал в 1795 г. французский революционер Арман Мезьер, но ему не удалось осуществить его.
В 1815 году Роберт Фултон
построил в Нью-Йорке большое подводное судно,
снабженное мощной паровой турбиной,
длиной восемьдесят футов и шириной двадцать два фута с экипажем в 100 человек. Однако Фултон умер до того, как "Mute" был спущен на воду, и эта подводная лодка пошла на слом.
Построить подводный корабль
удалось в 1846 г. соотечественнику Армана Мезьера доктору Просперу Пейерну
. В подлодке, названной "Гидростатом"
, пар к машине поступал от котла, в герметически закрытой топке которого сжигались специально приготовленное топливо - спрессованные брикеты селитры с углем, при горении выделявшие необходимый для горения кислород. Одновременно в топку подавалась вода. Водяной пар и продукты сгорания топлива направлялись в паровую машину, откуда, совершив работу, отводились за борт через невозвратный клапан. Однако и этот проект оказался неудачным.
Неудача Пейерна не отпугнула последователей. Уже в 1851 г. американец Лоднер Филиппс построил ПЛ с паровой машинной установкой. Но довести дело до конца изобретатель не успел. При одном из погружений на озере Эри ПЛ превысила допустимую глубину и была раздавлена, похоронив на дне озера экипаж вместе с Филиппсом.
Летом 1866 г. была создана подводная лодка талантливого русского изобретателя И. Ф. Александровского. Она испытывалась в течение нескольких лет в Кронштадте. Было вынесено решение о ее непригодности ее для военных целей и нецелесообразности проведения дальнейших работ по устранению недостатков.
Другие страницы по теме « Паровые двигатели »
К середине XIX в. основным судостроительным державам становится ясно, что времена, когда движение торговых судов и военных кораблей парусного флота целиком зависело от направления и силы ветра, уходят в прошлое.
К тому времени появился целый ряд изобретений (например, паровая машина Дени Папена, модель парохода Роберта Фултона, продемонстрированная им Наполеону Бонапарту), предусматривающих постройку судов, движимых силой пара.
Если первые подобные изобретения значительно опережали свое время и появились в эпоху, когда соответствующие технологии еще отсутствовали, то ко времени Крымской войны (1853 - 1856 гг.) во флотах основных держав Европы и России появились первые пароходы.
Первое известное успешное испытание модели парохода под названием "Пироскаф" прошло в 1784 г. Но паровая машина двойного действия, вращавшая колеса парохода, быстро вышла из строя.
Первым, успешно эксплуатировавшимся пароходом, стал пароход Роберта Фултона "North River Steamboat", совершавший рейсы от Олбани до Нью-Йорка по р. Гудзон.
Выгоды паровых судов, не зависящих от ветра и погодных условий, способных быстро плыть против течения, стали ясны быстро. И подобные суда стали появляться в составе флотов основных судостроительных держав Европы.
К 1853 г. пароходы становятся общепринятым видом речного водного транспорта.
Пароходы на реках, в качестве судов для плавания по внутренним водным путям (ВВП), быстро завоевали мировое признание. Ремонт оборудования и паровых машин для речного транспорта не представляли особых трудностей. Движителями таких пароходов были колеса, и такие пароходы получили название колесных паровых судов (paddle wheel boat). Гребные колеса могли располагаться по бортам или в корме парохода. В качестве движителя речных судов гребное колесо продолжает использоваться и в наше время, особенно на прогулочных или туристических судах.
С первыми пароходами в составе морских флотов ситуация была гораздо сложнее. В связи с ненадежностью первых двигателей - паровых машин - пароходы были комбинированными -парусно-паровыми судами и имели мачты с рангоутом и парусами. В случае поломки машины пароход мог добраться до порта.
Движителем парохода морского плавания вначале также служило гребное колесо. Однако ненадежность гребного колеса как движителя и его низкий кпд приводили к необходимости сохранять на проходах морского плавания парусное вооружение. Двигателем на первых пароходах служила паровая машина, например, как та, что представлена на рис. 5.
Рис. 5. Паровая машина для парохода постройки 1849 г., установленная на морском лайнере "Atlantic".
Furnaces - топки; boiler - паровой котел; steam pipe - паровой трубопровод; second engine - второй двигатель (вторая паровая машина); crankshaft - коленчатый вал; hot well - резервуар горячей воды; parallel motion linkage - механизм параллельного движения; cylinder - цилиндр; side lever - боковой рычаг.
Колеса парохода имели в диаметре 11 м с 36 лопатками. Судно приводилось в движение двумя паровыми машинами с боковым рычагом мощностью 600 кВт, одна из которых представлена на рис. 5. Каждая паровая машина имела один цилиндр диаметром 241 см, пар поступал в цилиндр под давлением 120 кПа, что считалось тогда образцом дорогостоящей инновационной техники. При движении парохода с работой двух цилиндров обеих паровых машин на полном ходу число оборотов достигало 16 об/мин, и при дополнительной помощи парусов скорость лайнера компании Collins достигала 12-13 узл.
Потребление топлива (угля) составляло 1 т на каждые 265 оборотов пароходного колеса или 85 т в течение 24 часов. В течение плавания пароход потреблял количество угля практически равное весу самого парохода.
Лайнер "Atlantic" отправился из Ливерпуля в свое первое плавание 27 апреля 1850 г. Он достиг Нью-Йорка за рекордное время, составившее 10 дней и 16 часов. То есть совершил за это время трансатлантическое плавание. Такова была судовая техника того времени.
Первыми боевыми кораблями того времени стали пароходофрегаты (Steam frigate). В преддверии Крымской войны последним боем парусных боевых кораблей стало уничтожение турецкого флота при Синопе эскадрой адмирала Нахимова. При осаде Севастополя парусные корабли русского флота были затоплены на фарватере, чтобы преградить вражеским кораблям вход в Севастопольскую бухту. Пароходофрегаты участвовали в Крымской войне во флотах обоих воюющих сторон. Показательным был первый бой пароходов: бой пароходофрегата "Владимир" с турецким пароходом "Перваз-Бахри".
Изобретатели пытались приспособить пар для движения по воде начиная с 15-го века. Но впервые практическую пользу от подобных усилий получили в 1807 году, когда житель Нью-Йорка Роберт Фултон отправил в плавание свой колесный пароход.
Для его устройства изобретатель использовал деревянное судно, похожее на баржу, длиной 133 фута и водоизмещением 100 тонн. На такой "посудине" он и смонтировал свой паровой двигатель мощностью 20 лошадиных сил. Двигатель вращал два лопастных колеса по 15 футов в диаметре. Колеса располагались вдоль правого и левого борта. Их лопасти шлепали по воде и толкали корабль вперед. Его полное название было "Нью ноф ривер стимбот эф Клермонт", или попросту "Клермонт". Корабль начал совершать регулярные рейсы по реке Гудзон (американцы, правда, называют эту реку Хадсон) от Нью-Йорка до города Олбани. Уже в 1839 году по американским рекам и озерам ходило около 1000 пароходов с одним или двумя колесами по бокам, с колесами за кормой, так что к этому времени двигающаяся по воде Америка получила независимость от ветра.
Паровой двигатель, доведенный в конце 1700-х годов до совершенства шотландским инженером Джеймсом Уат-том (он же Ватт), "съедал" в своей топке дрова и уголь и нагревал воду в металлическом котле. Потом из воды получался пар. Пар, сжимаясь, давил на поршень в цилиндре и приводил поршень в движение. Тяги и кривошипы преобразовывали поступательно-возвратное движение поршня во вращательное движение колесной оси. А уже к оси крепились лопастные колеса.
На рисунке вверху статьи изображен "Клермонт" - эта длинная "посудина", низко сидящая на воде, делала в среднем 4 узла, или около 5 миль в час. Первый рейс состоялся в августе 1807 года, когда это судно прошлепало вверх по течению 150 миль за 32 часа. Вскоре начались регулярные рейсы. Судно могло сразу взять на борт 100 пассажиров, которым предоставлялись каюты или же койки. Со временем первый в Америке пароход, пользовавшийся коммерческим успехом, был перестроен и увеличен в размерах. В обновленном виде он ходил по Гудзону до 1814 года, а потом был списан.
В 1543 году испанец Бласко де Голль построил примитивный пароход, который, пропыхтев три часа, преодолел 6 миль. Однако вплоть до 1700-х годов самоходные суда не имели практического применения.
В 1736 году англичанин Джонатан Халлз запатентовал первый буксир, где паровой котел приводил в движение поршни, которые вращали колесо, расположенное за кормой его лодки.
Настоящего успеха добился Уильяме Саймингтон, когда в 1801 году построенное им паровое судно "Шарлотта Дандес" смогло в течение шести часов тащить за собой две шлюпки во время испытаний в Шотландии.
