Дэлхийн анхны усан онгоц: түүх, тайлбар, сонирхолтой баримтууд

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Анхны уурын хөлөг нь ижил төрлийн уурын хөдөлгүүртэй адил поршений уурын хөдөлгүүрийн хувилбар юм. Үүнээс гадна энэ нэрийг уурын турбинээр тоноглогдсон ижил төстэй төхөөрөмжүүдэд ашигладаг. Энэ үгийг анх удаа Оросын офицер хэрэглээнд нэвтрүүлсэн. Энэ төрлийн дотоодын хөлөг онгоцны анхны хувилбарыг Элизабет барж (1815) дээр үндэслэн барьсан. Өмнө нь ийм хөлөг онгоцыг "пироскаф" гэж нэрлэдэг байсан (баруунаар орчуулбал завь, гал гэсэн үг). Дашрамд дурдахад, Орос улсад ийм төхөөрөмжийг анх 1815 онд Чарльз Бендтын үйлдвэрт барьсан. Энэхүү зорчигч тээврийн онгоц Санкт-Петербург болон Крондштат хооронд ниссэн.

Онцлогууд

Анхны усан онгоц нь сэнс болгон сэлүүртэй дугуйгаар тоноглогдсон байв. Уурын төхөөрөмжөөр ажилладаг сэлүүрний загварыг туршиж үзсэн Жон Фишийн хувилбар байсан. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь хүрээний тасалгаа эсвэл хойд талд байрладаг. 20-р зууны эхээр сэлүүрт дугуйг солихын тулд сайжруулсан сэнс гарч ирэв. Нүүрс, нефтийн бүтээгдэхүүнийг машин дээр эрчим хүч зөөгч болгон ашигласан.

Одоо ийм хөлөг онгоцууд баригдахгүй байгаа ч зарим хувь нь хэвийн ажиллаж байна. Эхний эгнээний уурын зуухнууд ялгаатайуурын зүтгүүрээс уурын конденсацыг ашигласан бөгөөд энэ нь цилиндрийн гаралтын даралтыг бууруулж, үр ашгийг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлэх боломжийг олгосон. Харж буй техникийн хувьд шингэн турбин бүхий үр ашигтай бойлеруудыг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь уурын зүтгүүр дээр суурилуулсан галын хоолойтой харьцуулахад илүү практик, найдвартай байдаг. Өнгөрсөн зууны 70-аад оны дунд үе хүртэл уурын хөлөг онгоцны хамгийн их чадлын үзүүлэлт дизель хөдөлгүүрийнхээс давж байв.

Анхны шурагтай уурын зуух нь түлшний зэрэглэл, чанарт огт хайхрамжгүй байсан. Энэ төрлийн машиныг бүтээх нь уурын зүтгүүр үйлдвэрлэхээс хэдэн арван жил удаан үргэлжилсэн. Голын өөрчлөлтүүд далайн "өрсөлдөгчөөсөө" хамаагүй эрт масс үйлдвэрлэлээ орхисон. Дэлхий дээр ажиллаж байгаа голын хэдхэн арваад загвар үлдсэн.

Анхны усан онгоцыг хэн зохион бүтээсэн бэ?

МЭӨ 1-р зуунд Александрын Хэрон уурын энергийг биетийг хөдөлгөхөд ашигласан. Тэрээр хэд хэдэн ашигтай төхөөрөмж дээр ажилладаг иргүй анхны турбин бүтээжээ. Үүнтэй төстэй олон нэгжийг 15, 16, 17-р зууны үеийн түүхчид тэмдэглэсэн байдаг.

1680 онд Лондонд амьдардаг Францын инженер Денис Папин орон нутгийн хааны нийгэмлэгт аюулгүйн хавхлагатай уурын зуухны загварыг гаргаж өгчээ. 10 жилийн дараа тэрээр уурын хөдөлгүүрийн дулааны динамик циклийг нотолсон боловч хэзээ ч бэлэн машин бүтээгээгүй.

1705 онд Лейбниц Томас Саверигийн ус өргөх зориулалттай уурын хөдөлгүүрийн тойм зургийг үзүүлжээ. Ийм төхөөрөмж нь эрдэмтнийг шинэ туршилтуудад урамшуулсан юм. Зарим мэдээллээр 1707 онд Германы Везер голын дагуу аялал хийсэн байна. Нэг хувилбарын дагуу завь нь уурын механизмаар тоноглогдсон байсан бөгөөд энэ нь албан ёсны баримтаар батлагдаагүй байна. Үүний дараа хөлөг онгоцыг ууртай өрсөлдөгчид устгасан.

Түүх

Анхны усан онгоцыг хэн бүтээсэн бэ? Томас Савери 1699 онд уурхайгаас ус шахах уурын насосыг үзүүлжээ. Хэдэн жилийн дараа сайжруулсан аналогийг Томас Нюкман нэвтрүүлсэн. 1736 онд Их Британийн инженер Жонатан Хулс уурын төхөөрөмжөөр жолооддог дугуйтай хөлөг онгоцыг бүтээсэн гэсэн хувилбар байдаг. Ийм машиныг амжилттай туршсан нотлох баримт байхгүй ч дизайны онцлог, нүүрсний хэрэглээний хэмжээг харгалзан энэ ажиллагааг амжилттай гэж нэрлэх аргагүй юм.

Анхны усан онгоцыг хаана туршиж үзсэн бэ?

1783 оны 7-р сард Францын Маркиз Жеффой Клод Пироскаф төрлийн хөлөг онгоцыг танилцуулав. Энэ бол нэг цилиндртэй хэвтээ уурын хөдөлгүүрээр хөдөлдөг анхны албан ёсны баримтжуулсан уурын хөдөлгүүртэй хөлөг онгоц юм. Машин нь хажуугийн дагуу байрлуулсан сэлүүртэй хос дугуйг эргүүлэв. Туршилтыг Францын Сена мөрөн дээр хийсэн. Хөлөг онгоц ойролцоогоор 360 км замыг 15 минутад туулсан (ойролцоогоор хурд 0.8 зангилаа).

Дараа нь хөдөлгүүр доголдсоны дараа Франц хүн туршилтаа зогсоов. "Пироскаф" нэрийг олон улс оронд уурын хүчин чадалтай хөлөг онгоцны тэмдэглэгээ болгон удаан хугацаанд ашиглаж ирсэн.суурилуулалт. Францад энэ нэр томъёо өнөөг хүртэл ач холбогдлоо алдаагүй байна.

Америкийн төслүүд

Америкийн анхны усан онгоцыг зохион бүтээгч Жеймс Рэмси 1787 онд бүтээжээ. Энэ завийг Потомак гол дээр туршсан. Усан онгоц уурын эрчим хүчээр ажилладаг усны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн механизмын тусламжтайгаар хөдөлсөн. Мөн онд инженерийн нутаг нэгт Жон Фитч Делавэр гол дээр "Perseverance" хэмээх уурын хөлөг онгоцыг туршжээ. Энэ машиныг уурын төхөөрөмжөөр ажилладаг хос эгнээ сэлүүрээр удирддаг байв. Их Британи хуучин колони улсууддаа шинэ технологи экспортлох боломжийг хаасан тул уг нэгжийг Хенри Фойготой хамтран бүтээсэн.

Америкийн анхны усан онгоцны нэр нь Persistence юм. Үүний дараа Фитч, Фойгот нар 1790 оны зун 18 метрийн хөлөг онгоц бүтээжээ. Уурын хөлөг нь өвөрмөц сэлүүрт хөдөлгүүрээр тоноглогдсон бөгөөд Берлингтон, Филадельфи, Нью Жерсигийн хооронд ажилладаг байв. Энэ брэндийн анхны зорчигч тээврийн усан онгоц нь 30 хүртэлх зорчигч тээвэрлэх хүчин чадалтай байв. Нэг зун хөлөг онгоц 3 мянган миль замыг туулсан. Зохион бүтээгчдийн нэг нь завь 500 миль замыг ямар ч асуудалгүйгээр туулсан гэж мэдэгджээ. Хөлөг онгоцны нэрлэсэн хурд нь цагт 8 миль байв. Төлөвлөсөн загвар нь нэлээд амжилттай болсон хэдий ч технологийг улам сайжруулж, сайжруулснаар хөлөг онгоцыг мэдэгдэхүйц боловсронгуй болгох боломжтой болсон.

Шарлотт Дантес

1788 оны намар Шотландын зохион бүтээгч Саймингтон, Миллер нарУураар ажилладаг жижиг дугуйтай катамаран зохион бүтээж, амжилттай туршсан. Туршилтууд Дамфриэс арав гаруй километрийн зайд орших Далсвинстон Лоуд болсон. Одоо бид анхны усан онгоцны нэрийг мэдэж байна.

Жилийн дараа тэд 18 метрийн урттай ижил төстэй загвартай катамаран туршсан. Хөдөлгүүр болгон ашигласан уурын хөдөлгүүр нь 7 зангилаа хурдыг гаргаж чаддаг байв. Энэ төслийн дараа Миллер цаашдын хөгжлийг орхисон.

Шарлотт Дантес төрлийн дэлхийн анхны уурын завийг 1802 онд Сейнмингтон бүтээжээ. Усан онгоцыг 170 миллиметр зузаантай модоор хийсэн. Уурын механизмын хүч 10 морины хүчтэй байв. Форт Клайд суваг дахь усан онгоцыг тээвэрлэх зорилгоор хөлөг онгоцыг үр дүнтэй ажиллуулсан. Нуурын эзэд уурын усан онгоцноос гарч буй уур нь эрэг орчмыг сүйтгэж болзошгүй гэж эмээж байв. Үүнтэй холбогдуулан тэд ийм хөлөг онгоцыг усандаа ашиглахыг хориглов. Үүний үр дүнд шинэлэг хөлөг онгоцыг 1802 онд эзэн нь орхиж, улмаар бүрэн эвдэрч сүйрч, улмаар сэлбэг хэрэгсэлд зориулж буулгасан.

Бодит загварууд

Зориулалтын зориулалтаар ашиглах анхны уурын завийг 1807 онд Роберт Фултон бүтээжээ. Эхэндээ энэ загварыг Хойд голын усан онгоц, дараа нь Кларемонт гэж нэрлэжээ. Сэлүүртэй дугуйтай байсан тул түүнийг хөдөлгөж, Нью-Йоркоос Олбани хүртэл Хадсоны дагуух нислэгт туршжээ. Цагт 5 зангилаа буюу 9 километр хурдтай байхад жишээний аялах зай нэлээд боломжийн байна.

Фултон ийм аялалыг үнэлж байгаадаа баяртай байсан. Уурын хөлөг цагт нэг миль ч хурдалж чадна гэдэгт цөөхөн хүн итгэдэг байсан ч бүх хөлөг онгоц болон бусад завинаас түрүүлж байв. Загвар зохион бүтээгч доогтой үгсийг үл харгалзан уг төхөөрөмжийн сайжруулсан загварыг ашиглалтад оруулсан бөгөөд үүнд огт харамссангүй. Тэрээр Шарлотт Дантесын бэхэлгээний төрлийн бүтцийг бүтээсэн анхны хүн гэж тооцогддог.

Нюансууд

Саванна хэмээх Америкийн сэнстэй дугуйтай хөлөг онгоц 1819 онд Атлантын далайг гатлав. Үүний зэрэгцээ хөлөг онгоц ихэнх замыг туулсан. Энэ тохиолдолд уурын хөдөлгүүрүүд нэмэлт хөдөлгүүр болж үйлчилсэн. Аль хэдийн 1838 онд Британийн Сириус усан онгоц Атлантын далайг дарвуулгүйгээр бүрэн гаталж чадсан.

1838 онд Архимед шурагтай уурын усан онгоц бүтээгдсэн. Үүнийг Английн фермер Фрэнсис Смит бүтээжээ. Усан онгоц нь сэлүүртэй дугуй, шурагтай загвар байв. Үүний зэрэгцээ өрсөлдөгчидтэй харьцуулахад гүйцэтгэлийн хувьд мэдэгдэхүйц сайжирсан. Тодорхой хугацаанд ийм хөлөг онгоцууд дарвуулт завь болон бусад дугуйт хөлөг онгоцуудыг үйлчилгээнээс гаргахад хүргэсэн.

Сонирхолтой баримтууд

Тэнгисийн цэргийн хүчинд Фултон (1816) тэргүүтэй Демологос өөрөө явагч батерейг барьж байгуулах үеэр уурын цахилгаан станцуудыг нэвтрүүлж эхэлсэн. Дугуй хэлбэрийн хөдөлгүүрийн төгс бус байдлаас болж энэ загвар нь эхлээд өргөн хэрэглээг олж чадаагүй бөгөөд энэ нь хүнд хэцүү, дайсанд өртөмтгий байв.

Түүгээр ч зогсохгүй техник хэрэгслийн байлдааны хошууг байрлуулахад хүндрэлтэй байсан. Усан онгоцны ердийн батерейны талаар ямар ч асуудал байгаагүй. Учир ньЗэвсэг нь хөлөг онгоцны ар тал, нум дахь сул зайны жижиг цоорхойнууд л үлджээ. Бууны тоо багассанаар тэдний хүчийг нэмэгдүүлэх санаа гарч ирсэн бөгөөд энэ нь том калибрын буу бүхий хөлөг онгоцны тоног төхөөрөмжид хэрэгжсэн юм. Энэ шалтгааны улмаас төгсгөлийг хажуу талаас нь илүү хүнд, илүү их хэмжээгээр хийх шаардлагатай байв. Сэнс гарч ирснээр эдгээр асуудлууд хэсэгчлэн шийдэгдсэн бөгөөд энэ нь уурын хөдөлгүүрийн цар хүрээг зөвхөн зорчигчдын флотод төдийгүй тэнгисийн цэргийн флотод өргөжүүлэх боломжийг олгосон.

Модернчлал

Уурын фрегатууд - энэ бол уурын зам дээр дунд болон том байлдааны ангиудын хүлээн авсан нэр юм. Ийм машиныг фрегат гэхээсээ илүү сонгодог уурын хөлөг гэж ангилах нь илүү логик юм. Том хөлөг онгоцыг ийм механизмаар амжилттай тоноглож чадахгүй байв. Ийм загвар гаргах оролдлогыг Британи, Францчууд хийсэн. Үүний үр дүнд байлдааны хүч нь аналогитай харьцуулшгүй байв. Уурын эрчим хүчний нэгж бүхий анхны байлдааны фрегат бол Францад (1841) бүтээгдсэн Гомер юм. Энэ нь хоёр арван буугаар тоноглогдсон.

Эцэст нь

19-р зууны дунд үе дарвуулт завийг уурын хөдөлгүүртэй хөлөг онгоц болгон хувиргаснаараа алдартай. Усан онгоцны сайжруулалтыг дугуй эсвэл шураг хэлбэрээр хийсэн. Модон хайрцгийг талыг нь огтолж, дараа нь 400-800 морины хүчтэй механик төхөөрөмжөөр ижил төстэй оруулга хийсэн.

Хүнд бойлер, машинуудын байрлалыг их биений усны шугамын доорх хэсэгт шилжүүлсэн тул тогтворжуулагч хүлээн авах хэрэгцээ алга болж, бас боломжтой болсон.хэдэн арван тоннын нүүлгэн шилжүүлэлтэнд хүрнэ.

Шураг нь хойд хэсэгт байрлах тусдаа үүрэнд байрладаг. Энэхүү загвар нь хөдөлгөөнийг үргэлж сайжруулдаггүй бөгөөд нэмэлт эсэргүүцэл үүсгэдэг. Яндангийн хоолой нь далбаатай тавцангийн зохион байгуулалтад саад учруулахгүйн тулд телескоп (эвхдэг) хэлбэрээр хийгдсэн байв. Чарльз Парсон 1894 онд Турбиниа туршилтын хөлөг онгоцыг бүтээж, туршилтаар уурын хөлөг онгоцнууд хурдан бөгөөд зорчигч тээвэрлэлт, цэргийн техник хэрэгсэлд ашиглагдаж болохыг нотолсон. Энэхүү "Нисдэг Голланд хүн" тухайн үеийн дээд хурдыг үзүүлсэн - 60 км/цаг.