明轮的归来
许多人认为,随着轮船的出现,明轮开始被用作船舶的推进装置,第一艘定期航行的轮船是克莱蒙特轮船(美国,1807年)。当时还没有关于螺旋桨的讨论——它的实用版本直到 30 世纪 19 年代下半叶才出现。
然而,最早提到由人类或动物的肌肉力量驱动的明轮可以追溯到远古时代。公元前 6 世纪的罗马浅浮雕。例如,一艘船有三对明轮,由牛驱动。
带“牛”驱动器的轮船(来自古罗马浅浮雕)
根据一些手稿,1161年,中国建造了一艘帆船,配备了由风车驱动的明轮。列奥纳多·达·芬奇并没有忽视这个推动者,在他的论文中发现了轮船的草图。还有其他关于明轮的书面证据,但由于缺乏驱动发动机,它们尚未找到有价值的用途。
列奥纳多·达·芬奇的轮船
1707年,法国科学家丹尼斯·帕潘建造的世界上第一艘蒸汽船出现在德国富尔达河上。它由桨轮驱动。尽管测试以锅炉爆炸而结束,但已经有了一个开始。第一艘真正投入运营的蒸汽船被认为是罗伯特·富尔顿的“克莱蒙”号,它拥有两个直径为 4,7 m 的明轮和八个宽度为 1,2 m 的桨叶,这也是富尔顿的第一艘创意作品。 故事 战斗轮船 - 蒸汽护卫舰“Demologos”,建于1815年。有趣的是,它是一艘双体船,在船体之间的空间放置了明轮,从而防止战斗和航行损坏。
1815年,俄罗斯也加入了轮船俱乐部:在圣彼得堡,一家机械铸造厂的老板卡尔·贝尔德建造了货运和客运轮船“伊丽莎白”号,该轮船配备了4马力的发动机,驱动直径为2,4米的侧轮,六个盘子。 3月9,3日,该船首次从圣彼得堡前往喀琅施塔得,平均航速为XNUMX公里/小时。至此,俄罗斯成为世界上第三个(继美国和英国之后)组织自己的轮船建造的国家。
轮船“伊丽莎白”号
什么是桨轮?这是一种船舶推进装置,它是一个部分浸入水中的圆柱形结构,具有横向旋转轴,沿其圆周固定有矩形叶片(板)。该船由定期进入水中的板支撑驱动。
最初,这种推进装置最简单的设计是固定叶片,这大大降低了其效率——效率仅为30-35%。金属板通过撞击进入水中,然后又从水中出来,“耙出”水,这会带来振动和增加噪音。为了减轻对水的影响,增加了轮子的直径,特别是在海船上。渐渐地,车轮达到了真正的独眼巨人尺寸。因此,在 I.K. Brunel (1858) 设计的大东方号上,两个桨轮的直径为 17,7 m,30 个叶片每一个宽 3,9 m,高 1 m。它们的最大转速为 11 rpm。
大东方轮船 (1858)
大东方轮机舱剖面图
人们多次尝试消除轮子的上述缺点,但直到 1829 年 Elijah Galloway 才成功获得了明轮的专利,该轮子消除了主要缺点。叶片的旋转使其垂直地进入和离开水是通过由轮本身驱动的铰接偏心机构实现的。这个设计非常成功,直到今天它仍然存在一些微小的变化。
带旋转板的明轮(圣彼得堡 Sytin 军事百科全书,1911-1915 年)
这些以及对轮的其他改进导致从0,30世纪中叶到0,35世纪初,桨轮的效率从0,7-0,75提高到XNUMX-XNUMX,即两倍。
蒸汽轮船之战——俄罗斯蒸汽护卫舰“弗拉基米尔”号正在与土耳其武装轮船“佩尔瓦兹-巴赫里”号进行战斗。 5 年 17 月 1853 日(XNUMX)
密西西比河上的明轮船比赛(19 世纪)
除了叶片的设计之外,轮子的位置也有所不同——侧面和船尾。尾轮在美国河流上最为普遍。这些船只并没有永远沉没——以新的面貌,后轮“乘客”“美国女王”号、“美国遗产”号、“路易斯维尔美女”号和其他船只沿着密西西比河航行。
现代美国后轮客船“密西西比女王”号
以美国原型为基础,俄罗斯帝国也建造了类似的轮船——沿伏尔加河航行的亚马逊号、尼亚加拉号等。近年来,国内造船厂又开始建造后轮轮船,但我们将触及。下面这个。
桨轮既有许多优点,也有许多缺点。我们来看看主要的。
优点:
• 在船舶吃水有限的情况下,船尾桨轮产生的推力远大于螺旋桨的推力。
• 侧桨轮让您几乎可以原地转弯。
• 拖曳推力高于螺旋船;此外,由于轮子的尺寸不超过船舶的吃水深度,因此可以在浅水深度操作。因此,在苏联,河轮拖船的建造一直持续到1991年(BTK系列推力拖船)。
• 与螺旋推进不同,轮式推进可以在不停靠船舶的情况下进行检查和维修。
缺点:
• 当出现强烈横摇运动时,侧桨轮会交替露出水面或潜入过深,导致船舶偏航,难以维持航向。此外,车轮承受较大的动态载荷,这可能导致其损坏。
• 与螺旋桨相比效率较低。
• 当潜水深度变化时(例如,俯仰或由于船舶吃水变化),操作效率会降低。
• 与螺旋桨相比,重量更大,尺寸更大。
• 使用明轮需要将主发动机放置在水线以上,这减少了可用的有用体积,并且在军事中 舰队 - 增加了机舱和明轮本身的脆弱性。
由于上述缺点,该轮很快就从海上船只上消失了,但至今仍在内河船队中使用。现在我们简单回顾一下国内内河船队船舶使用明轮的历史。
自1816年起,明轮船开始在伏尔加河及其支流上运营,200世纪中叶,来自十多家公司的约1862艘轮船沿河航行。自XNUMX年起,所谓的“美国”型客轮开始沿着大河航行。三层甲板的船非常舒适;许多船舱都有浴室、法式自助餐和厨房。此外还有一间配有钢琴、图书馆等的公共休息室。这些“乘客”中的许多人几乎一直活到下世纪中叶。
1882年至1888年根据美国工程师杜姆巴拉的计划,建造7艘亚马逊型后轮客货轮船,功率500马力,载客400人,载重390吨。最后一艘在伏尔加河上运行至 1933 年。
轮船“亚马逊”
除了客运拖船外,还建造了许多轮式拖船。其中最强大的是“Rededya Prince Kosogovsky”(自 1888 年起称为“Stepan Razin”),于 1889 年至 1930 年在 Motovilikha 火炮工厂建造。他的蒸汽机的功率达到了2000马力。 1928-1930 年彻底重建后。它可以拖曳一列货物超过35吨的驳船,该船一直运营到1958年。
“Rededya Prince Kosogsky”拖船模型
蒸汽船“Stepan Razin”(原“Rededya Prince Kosogsky”)
1911年,科洛缅斯基工厂建造的世界上第一艘轮式机动船——功率800马力的客船“乌拉尔”号驶入伏尔加河沿岸。和。
蒸汽船开始出现在西伯利亚、远东和中亚的河流和湖泊上。
第一艘西伯利亚轮船是 1838 马力的奥斯诺瓦号 (Osnova),于 90 年投入运营,建于图林斯卡亚斯洛博达 (Turinskaya Sloboda),沿图拉河 (Tura) 和托博尔河 (Tobol) 运输货物。 1852 年春天,阿穆尔河上的轮船开始航行——在希尔金斯基工厂建造的额尔古纳轮船进入了它的广阔区域。 1861年,第一艘明轮船“扎东斯克圣吉洪号”出现在勒拿河上。 1863年,西伯利亚这条伟大河流的第一艘轮船“叶尼塞号”在叶尼塞斯克竣工。
1852 年,瑞典建造的佩罗夫斯基和奥布鲁切夫轮船被拆解后,用骆驼车从奥伦堡运送到咸海,随后沿着锡尔河航行。这些相同的轮船于 1858 年至 1859 年首次出现在阿姆河上。
自19世纪中叶起,明轮船出现在俄罗斯帝国所有通航的河流和湖泊上:第聂伯河及其支流、库班河、顿河、北顿涅茨河、维斯瓦河等。
直到上世纪 50 年代,轮式汽船一直是该国内河拖航和客运船队的主要骨干。 30世纪50-733年代,船队补充了更高技术水平的新型轮式船舶(200马力的732型拖船、400马力的1200型拖船、“工业化”型拖船)功率XNUMX马力)。
轮式拖船项目732
“Izhorets”型轮式拖船
1951年至1959年。最后也是数量最多的约瑟夫斯大林型货客明轮船(74 艘)737(河流)和 737A(湖河)项目是在苏联建造的。前五艘船在Leninskaya Kuznitsa工厂(基辅)建造,其余的在匈牙利Obuda造船厂(Obuda Hajogyar Budapest)建造 - 项目737/205(马克西姆·高尔基型)。此外,匈牙利人还为自己和捷克斯洛伐克各建造了一艘船。
根据船舶类型,吃水深度为1,26-1,20 m,排水量为518-542吨,主蒸汽机功率为450-520马力,负载能力为50-76吨,航速为19公里/小时。船上有两个休息室、两个餐厅和一个自助餐厅。
该项目的轮船在伏尔加河、第聂伯河、顿河、鄂毕河、勒拿河、卡马河、别拉亚河、奥卡河和莫斯科河上运营。
737工程客船
时至今日,Zvyozdochka 造船厂拥有的俄罗斯唯一一艘轮式客轮,这艘拥有 113 年历史的老船仍在运营。 V.果戈理。”该船于 1911 年根据北方航运公司“科特拉斯-阿尔汉格尔斯克-摩尔曼斯克”的订单在下诺夫哥罗德的索尔莫夫斯基工厂建造。原装蒸汽机,功率 380 马力。和。提供高达 18 公里/小时的速度。最初的载客量为695人(含甲板乘客),现改建后载客量为140人。
客船“N.V.果戈理”
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