Судовые энергетические установки. Или от пара до … пара. Сегмент первый

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

   Добрый день дорогие друзья и посетители клуба П.П.П. Клуба Путешествий, Познания и Приключений. С вами снова Квак и сегодня мы поговорим о судовых энергетических установках.    

Самым первым судовым движителем на свете была мускульная сила человека. Потом к ней на помощь пришел ветер. Размеры кораблей росли и от мускульной силы отказались полностью. Парусная оснастка это сама по себе очень интересная тема. Но к ней мы еще вернемся. А сегодня нас интересуют судовые машины. Эта тема тоже очень объемная и многограння. И наш рассказ будет разделен на несколько сегментов. Значит, тема нашей сегодняшней  встречи.
 

Судовые энергетические установки.
Сегмент первый.
Судовые паровые машины.

 

   Появление паровых машин совершило очередную революцию в индустриальном развитии. Раньше приводы для станков и машин крутили либо люди, либо лошади, либо ветер. Но это все было к сожалению очень маломощным. Паровые машины сразу могли заменить собой несколько лошадей или целую толпу людей. Да, по началу, они были громоздкие и малоэффективные. Но  они быстро развивались и совершенствовались.


 

 

  Показать содержимое

И из стационарных паровые машины постепенно становились подвижными. Самая известная самоходная паровая машина это естественно паровоз. Он двигался от станции к станции где в него заливали свежую пресную воду и загружали новую порцию топлива. Которое он пожирал с большим аппетитом.

 

Spoiler

3

Потом появился пароход с аналогичной паровой машиной. А что. На реке особо не качает, воды пресной целая речка, только фильтр поставь чтобы лягушек не засасывало и качай себе воду прямо из за борта. Топлива тоже в случае чего можно прямо на берегу нарубить.
 

  Показать содержимое

4
 

   Но нам с вами же интересны моря и океаны, дальние походы и романтика. А вот тут у пароходов пока получался облом. В большой оторванности от пристаней и снабжения они бы  везли только топливо и воду для котлов. Без какой либо полезной нагрузки. А вот это уже никому не надо. Поэтому на море в отличии от суши парусники были полновластными хозяевами. Но и их монополии постепенно пришел конец. Давайте же обратимся так сказать к истокам!
   Одна из ранних зарегистрированных удачных попыток применения механической силы для движения судов состоялась в 1783 г. в Лионе во Франции. Баржеподобное судно длиной 45 м, оборудованное горизонтальной паровой машиной, приводившей в движение бортовые гребные колеса, оказалось способным передвигаться, и, что важно, против течения Роны. Это судно было удачно названо "Piroskaf"( "Пироскаф") (от греч. "нарос" - огонь и "скафос" - судно), изобретатель и проектант этого судна Geoffroy Claude d'Abban (Клод Жоффруа д'Аббан) признан инициатором применения силы пара для движения судов.
Достаточно многочисленные попытки использования механической силы на судах были предприняты в США. В 1784 г.
James Ramsay(Джеймс Рамсей) испытывал на pеке Potomac паровую лодку длиной 24,4 м с водометным движителем, у которого сила, движущая лодку, создавалась выталкиваемой из него струей воды. Опыты Рамсея оказались не очень удачными.
Больший успех выпал на долю John Fitch(Джона Фитча). В 1787 г. его третья паровая лодка "Experiment"("Эксперимент") двигалась уже со скоростью 6,5 уз, но на ней был установлен... весельный движитель. Одноцилиндровая машина с диаметром цилиндра 55 см и огнетрубный паровой котел приводили в движение три весла в корме, выполненные в форме "утиной лапы", которые обеспечивали судну длиной 18 м сносную скорость. Лодка долгое время совершала регулярные рейсы по pеке Delaware от Philadelphia(Филадельфии)  вниз по течению до Wilmington(Уилмингтона) и вверх - до Trenton(Трентона), но мало кто отваживался совершать путешествия на ней.

  Показать содержимое

5
 

Американская паровая лодка "Experiment"открывшая в 1787 году первое в мире регулярное пароходное сообщение.

   В том, что на лодке использовался "проверенный" весельный движитель, нет ничего необычного. Движитель такого типа применялся уже многие тысячи лет. В Англии, именовавшей себя тогда "нацией мореплавателей", первый пароход появился в 1788 г. Это двухкорпусное судно с двумя гребными колесами между ними было детищем Patrick Miller(Патрика Миллера) и William Symington(Уильяма Саймингтона).
 

 

  Показать содержимое

6

Судно ходило по шотландскому оз. Даллвингтону со скоростью 5 уз. Паровая машина его сохранилась и находится в лондонском Музее науки.
Не добившись успеха  у себя на родине, James Ramsay(Джеймс Рамсей) переезжает в Англию, где в 1792 г. строит паровую лодку "Columbia Maid"("Колумбия Мэйд"). В качестве движителя на ней снова использован водомет. Лодка могла развивать скорость 4 уз.
Чтобы закончить рассказ о создании надежного парохода, "сердцем" которого является паровая машина, придется немного заглянуть в начало XIX в.
В 1802 г. горный инженер Уильям Саймингтон из Англии построил буксирный пароход "Charlotte Dundas"("Шарлотта Дандас") длиной 17 м, мощностью 10 л. c.- первый буксир и первое судно к кормовым гребным колесом. Новинкой была установленная на нем паровая машина прямого действия, т. e. к прямой передачей от штока к коленчатому валу без промежуточного балансира. Испытания прошли успешно. За 6 ч при сильном встречном ветре "Charlotte Dundas" отбуксировала по каналу на 18 миль две баржи. "Charlotte Dundas" была первым пригодным к эксплуатации паровым ботом. Этот буксир, плавал по каналу Firth of Clyde(Ферт-оф-Клай). Однако власти стали опасаться, что волны от гребного колеса размоют берега канала. Пароход вытащили на берег и обрекли на слом. Таким образом, и этот опыт не заинтересовал англичан. Известно, что на нем побывал ставший впоследствии знаменитым американец Robert Fulton(Роберт Фултон), который много сделал для официального признания парового судоходства.
   Благодаря значительной финансовой помощи друзей Фултон сумел построить пароход "Norz River Stimbout of Clermont"("Норз Ривер Стимбоут оф Клермон"), который нашел практическое применение,с паровой машиной Джеймса Уатта.Он был испытан в августе 1807 г.
 

  Показать содержимое

7

"Norz River Stimbout of Clermont" (Philadelphia: George Maclean, 1871)

Многие из собравшихся на берегах залива Гудзон не верили в успех. В первый рейс 4 сентября 1807 г. Robert Fulton(Фултон) отправился без груза и без пассажиров: желающих испытать судьбу на борту огнедышащего судна не нашлось. Но на обратном пути объявился смельчак — фермер, купивший билет за шесть долларов. Это был первый пассажир в истории пароходства. Растроганный изобретатель предоставил ему пожизненное право бесплатного проезда на своих пароходах. В этом же году первый пароход Фултона начал курсировать между Нью-Йорком и Олбани, принося прибыль. В историю этот пароход вошел как "Clermont"("Клермонт"), хотя Claremont просто называлась усадьба партнера Фултона -Livingston(Ливингстона) на реке Гудзон в 177 км от Нью-Йорка, которую пароход посетил во время первого плавания.
 

  Показать содержимое

8

"Clermont" 1807 год...

   Паровая машина судна мощностью всего 20 л. c. вращала два бортовых гребных колеса диаметром 4,7 м с восемью лопастями шириной 1,2 м. Водоизмещение судна 79 т, длина равнялась 43,3 м, ширина корпуса 4,3 м, высота борта 2,1 м, осадка около 0,6 м (данные до реконструкции). Скорость достигала 4,6 уз.
 

  Показать содержимое

9

В 1907 году в натуральную величину была построена работающая копия "Clermont" в Нью-Йорке, в честь столетия со дня достижения Robert Fulton (Фултона).

   Заметим, что первое в мире регулярное железнодорожное сообщение открылось в Англии спустя 18 лет после начала регулярных рейсов парохода Фултона.
Но заслуги Фултона значительно вьше, чем создание первого в истории судостроения коммерчески выгодного парохода. Ведь он, как теперь известно, первый нашел способ взаимной увязки корпуса, машины и гребных колес, т. e. сделал изобретение, которого настоятельно требовало промышленное развитие и которое в свою очередь требовало умения точно вычислять силу сопротивления будущего, еще не существующего, судна. Так до Фултона вопрос о практическом расчете гидродинамического сопротивления не ставил никто!
Первый морской переход совершил пароход американца John Stevens'(Джона Стивенса) "Phoenix"("Феникс") длиной 31,4 м с бортовыми колесами. В июне 1809 г. он прошел из Нью-Йорка в Филадельфию и затем долго плавал по pеке Delaware( Делавэр) между Филадельфией и Трентоном.
 

  Показать содержимое

10
"Phoenix"("Феникс")

10

В первые годы пароходные рейсы были, по существу, опытными. Первым судном, пересекшим Атлантику без помощи ветра, стал сравнительно небольшой пароход "Sirius"("Сириус"), длиной 63,4 м, мощностью 320 л. c.построенный в 1837 году и предназначавшийся для перевозки грузов и пассажиров между Лондоном и ирландским портом Корк.
В те годы лондонский предприниматель Junius Smith( Джуниус Смит) основал трансатлантическую пароходную компанию и заказал для нее пароход, получивший впоследствии имя "British Queen"(Бритиш Куин). Пароход был спроектирован таким образом, что не мог пересечь Атлантику без помощи ветра. Но неожиданно фирма, которая строила судно, разорилась, и оно осталось недостроенным.

---

   Тем временем выдающийся инженер Isambard Kingdom Brunel (1806 — 1859)(Изамбард Кингдом Брюнель) заканчивал строительство своего первенца "Great Western"( "Грейт Уэстерн").
Наше повествование прерывается в связи с лимитом на интегрирование изображений в сообщение.  Продолжение в следующем постинге.

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

Izambard Brunel (Изамбард Брунель)

1

У Смита не было сомнений, что пароход Брунеля первым пересечет Атлантику без помощи ветра, а этого Смит не хотел допустить, и он принимает отчаянное решение: найти подходящий пароход и послать его в Америку, чтобы опередить"Great Western".

  Показать содержимое

   Разумеется, подходящего парохода Смит не нашел — таких судов тогда еще просто не было, и поэтому после долгих поисков он остановил свой выбор на явно не приспособленном для своей исторической миссии пароходике "Sirius". Единственное, на что мог уповать предприниматель,— это на удачу и на отчаянного капитана Робертса — горячего приверженца паровых машин.

Spoiler

2
"Sirius"

   3 апреля 1838 года в 10 часов 30 минут "Sirius" вышел в рейс, имея на борту 98 пассажиров и 450 т угля. Перегруженный пароходик сидел в воде почти по самую палубу. Случись небольшой шквал, и "Sirius" неминуемо опрокинулся бы, но, видно, сама судьба оберегала судно — погода стояла отменная. Всего на "Sirius" было 37 членов экипажа, включая двух юнг, стюардессу и «служителя», функции которого до сих пор остаются загадкой.
   Практически одновременно вышел в рейс и "Great Western", но всем было ясно, что только чудо может принести победу "Sirius". Но это чудо произошло: в самом начале пути на "Great Western" возник пожар, и ему пришлось вернуться в порт. Так капитан Робертс получил неожиданную фору, и он использовал ее в полной мере. Если матрос действовал недостаточно расторопно, капитан выхватывал пистолет и тому приходилось пошевеливаться. Когда на пароходе кончились запасы угля, в топку полетели разрубленные на дрова куски мачты, мебель и... деревянная кукла, реквизированная во имя благородной цели у одной маленькой пассажирки.
22 апреля поздно вечером "Sirius" закончил переход, а утром 23 апреля с триумфом вошел в Нью-Йоркский порт с результатом 18 суток 2 часа. В газете «Kurier Inquirer» от 24 апреля появились следующие строки:
   «Мы не можем судить, насколько рентабельно использовать пароходы на регулярных почтовых линиях с точки зрения расхода топлива. Но если говорить о самой возможности пересечения Атлантики под паром... — в этом вопросе даже самые убежденные скептики должны перестать сомневаться». 1 мая "Sirius" отправился в обратный рейс и 18-го числа благополучно ошвартовался в порту Фальмут. За этот подвиг Робертс был назначен капитаном большого парохода "British Queen", однако его триумф был недолгим. Вскоре капитан Робертс погиб вместе с пароходом "President", затонувшем после столкновения с айсбергом со всеми пассажирами и экипажем. Сам же "Sirius" больше уже не посылали через Атлантику, и он скромно работал на линии Лондон — Корк.
   "Sirius" пересек Атлантический океан при непрерывной (заметьте, непрерывной) работе паровой машины. Это стало возможным после изобретения в 1834 г. поверхностного конденсатора (в котором охлаждающая отработавший пар забортная вода не смешивалась с ним, как было раньше), исключившего необходимость периодического (через каждые три-четыря дня) гашения топок для чистки котлов от накипи, естественно, с остановкой машин.
Что же касается конкурента "Sirius" — большого парохода "Great Western", то он вышел в рейс после ремонта на трое суток позже и отстал от Сириуса всего на шесть часов. Но если на "Sirius" были израсходованы решительно все топливные ресурсы, то на "Great Western" оставался еще изрядный запас угля.

  Показать содержимое

3

"Great Western" после первого трансатлантического перехода...

   "Great Western" -это был четырехмачтовый однотрубный пароход валовой вместимостью 1350 per. т с двумя паровыми машинами суммарной мощностью 450 л. с, которые вращали два огромных гребных колеса диаметром 8,8 м. Судно принимало на борт 120 пассажиров первого и 20 пассажиров второго классов, но при желании на нем можно было дополнительно оборудовать еще 100 спальных мест, так что вместе с экипажем (60 человек) "Great Western"  мог принять до 300 человек. Когда строился  первенец Izambard Brunel (Изамбарда Брунеля), мощностей железоплавильных заводов было недостаточно, чтобы выплавить металл на весь корпус "Great Western", и поэтому пароход построили из крепкого дуба. Однако уже на этом судне Брунель применил множество железных конструкций, которые придавали корпусу отличные прочностные качества.
   Только роковое стечение обстоятельств (загорелась войлочная обшивка котлов, на судне начался пожар и сам Брунель получил серьезные травмы) помешало "Great Western" стать первым пароходом, который пересек бы Атлантику без помощи ветра. Но уже в первом рейсе судно намного перекрыло результат "Sirius" (Сириуса), а главное — было доказано, что большое паровое судно может перевозить через океан не только уголь для собственных нужд, но и полезный груз.
   В течение восьми лет "Great Western" работал на Северной Атлантике и совершил 64 рейса. В 1847 году его продали другой компании, которая эксплуатировала пароход на линии Саутгемптон — Вест-Индия. Судно было продано на слом на 20-м году жизни, в 1857 году.
Эти рейсы показали преимущества паровой силы. Вытеснение парусников даже, с дальних линий началось в 1881 г. после 42 суточного рейса парохода "Абердин" из Англии в Австралию с одной только остановкой для приема угля. На нем были установлены высокоэкономичная паровая машина тройного расширения и котлы высокого давления. Через пять лет после этого рейса общий тоннаж существующих в мире пароходов сравнялся к тоннажем парусников. И вскоре весь земной шар был опоясан пароходными линиями.

  Показать содержимое

4

Первый пароход  "Aberdeen" на линии Джорджа Томпсона .Первый океанский пароход был оснащен двигателем тройного расширения.

   И теперь давайте разберем. Что же значит паровой двигатель тройного расширения.

5
   Появлению паровых поршневых машин тройного расширения пара способствовало стремление инженеров к дальнейшему наращиванию мощности, экономичности и повышению коэффициента полезного действия паровых машин. Так появился на свет трехцилиндровый компаунд с одним цилиндром высокого (ЦВД) и двумя цилиндрами низкого давления (ЦНД). Машина хорошо работала, когда судно шло полным ходом, но на малом и, особенно, на самом малом ходу второй ЦНД работал плохо, практически не увеличивая мощности машины. Поэтому было решено средний ЦНД заменить цилиндром среднего давления (ЦСД). Так получилась машина с тройным расширением пара. Часто механики ее называли просто - тройник.
   Надо отметить, что в течение XIX века проектировщикам удалось добиться заметных успехов в деле совершенствования паровых поршневых машин. Вот конкретные примеры. В 1820 году удельная масса составляла 800 кг/л.с., а удельный расход топлива - 6,0 кг/(л.с.·ч). Сведения о максимальной агрегатной мощности отсутствуют. В 1850 году эти характеристики выглядели уже заметно лучше - соответственно 180…300; 4,8…6,0; максимальная мощность машины 1000 л.с. В 1870 году удельная масса уменьшилась до 120…200 кг/л.с., удельный расход топлива - до 1,1…1,8 кг/(л.с.·ч). В 1890 году значения соответствующих параметров составляли 60…120 и 0,7…1,1, а максимальная агрегатная мощность достигла 17500 л.с.
   Увеличивалось и водоизмещение судов, для которых предназначались паровые машины. Так, построенный в 1903 году на штеттинской судоверфи "Вулкан Верфт" для судовладельца "Норддейтчер Ллойд" трансатлантический лайнер "Кайзер Вильгельм Второй" имел водоизмещение 19215 т, его длина составляла 215,48 м, ширина 21,96 м, осадка 8,84 м, а брутто регистровый тоннаж- 20000 регистровых тонн. Этот гигант приводился в движение с максимальной скоростью 23,5 узла двумя паровыми поршневыми машинами мощностью по 22000 и.л.с. и брал на борт 1888 пассажиров. Размеры его машин впечатляют: длина - 22 м, высота - 12,8 м; скорость хода поршня не превышала 3 м/с. Такие лайнеры работали на линии Европа - Америка, поэтому судовладельцы были весьма заинтересованы в увеличении их скоростных возможностей.

  Показать содержимое

6

   Но иметь скоростные суда хотели и моряки ВМФ, особенно после того, когда появилась самодвижущаяся мина Уайтхеда (торпеда). Ее изобретение привело к созданию нового класса боевых кораблей - миноносцев. Их основные козыри - торпедное вооружение и высокая скорость, которая компенсировала отсутствие брони. Корабли этого класса должны были иметь малые размеры (их водоизмещение составляло около 100 тонн). Для них потребовались мощные, экономичные и легкие машины. Основными недостатками миноносцев той поры были неважная мореходность, малый радиус действия, из-за чего они не могли действовать в составе эскадры боевых кораблей (основных сил ВМФ). Поэтому в начале 90-х годов ХIХ века встал вопрос о создании миноносцев, способных вести боевые действия в составе эскадры. Несколько позже их стали называть эскадренными миноносцами или просто эсминцами.

  Показать содержимое

7-8

   Главная практическая трудность заключалась в создании энергетической установки мощностью около 4000 и.л.с. В 1891 году английский инженер и предприниматель Э. Ярроу спроектировал и начал постройку для английского ВМФ эсминцев водоизмещением 220 тонн. Головной эсминец "Хэвок" показал на ходовых испытаниях скорость хода более 27 узлов. Английское адмиралтейство, не посчитавшись с интересами фирмы Э. Ярроу, разослало чертежи машин "Хэвока" различным предприятиям и заказало на них более 40 подобных кораблей. Это стало известно командованию Балтийского флота России из донесений морского атташе в Англии капитана 1 ранга З.П. Рожественского.
   В начале января 1894 года Э. Ярроу обратился с письмом на имя начальника Главного управления кораблестроения и снабжений П.П. Тыртова, в котором сообщалось, что его фирма была бы "рада построить такое судно" для русского флота. Надо заметить, что паровые машины тройного расширения пара и паровые котлы для них были спроектированы самим Э. Ярроу. Рассчитывая на крупный заказ, он значительно усовершенствовал предлагаемый России эсминец, назначив за него цену 38000 фунтов стерлингов. В проекте контракта на строительство впервые в мировой практике оговаривалась контрактная скорость полного хода "истребителя" (от английского destroyer), равная 29 узлам. Контракт на строительство "уничтожителя миноносцев" был подписан 30 мая 1894 года в Лондоне.
   С учетом пожеланий заказчика эсминец должен был иметь нормальное водоизмещение 220 т, длину 58 м, ширину 5,3 м, осадку носом 1,45 м, кормой - 1,55 м, с винтами - 2,24 м. Винты были бронзовыми трехлопастными диаметром 1,98 м. Две вертикальные паровые машины тройного расширения должны были при 400 об/мин развивать суммарную индикаторную мощность 3800 и.л.с. Восемь водотрубных паровых котлов треугольного типа системы Ярроу обеспечивали давление пара 14 атмосфер, имели поверхность нагрева 96,7 м2 каждый. Они размещались в двух котельных отделениях, каждые два соседних котла имели одну общую дымовую трубу высотой 3 м и диаметром 0,76 м.
   Проектом предусматривались жилые помещения для 43 матросов и унтер-офицеров, четырех офицеров и командира корабля (отдельная каюта). Итак, 18 января 1895 года эсминец был включен в списки флота под названием "Сокол". Предварительные ходовые испытания на мерной миле проводились 17 августа, эсминец на протяжении 2,5 ч шел со скоростью 29,35 узла. Официальные ходовые испытания состоялись 25 августа. При соблюдении всех контрактных условий "Сокол" показал среднюю скорость 29,77 узла; при этом машины давали 405 оборотов в минуту, развивая мощность 3900 и.л.с. при давлении пара в котлах 12 ати. Когда же машинам дали 418 оборотов в минуту, эсминец развил среднюю скорость хода 30,285 узла без особой форсировки котлов и механизмов.
   Так впервые в мире с помощью паровой поршневой машины тройного расширения пара был покорен 30-узловой рубеж скорости хода морского судна. Благополучно совершив переход из Англии, "Сокол" 16 октября 1895 года пришел в Кронштадт, а через 10 дней был подписан акт о его приеме в казну. В последующие годы корабль, отличавшийся высокой надежностью механизмов, использовался для опытов в минном деле и обучения машинных команд строившихся эсминцев этого типа. В марте 1902 года "Сокол" переименовали в "Прыткий", однако и в дальнейшем корабли, построенные в 1896 - 1904 годах на отечественных заводах по его чертежам, продолжали называть эсминцами типа "Сокол".
До начала Первой мировой войны "Прыткий" плавал в составе VI дивизиона минной дивизии Балтийского флота, а затем использовался в качестве посыльного судна. В январе 1916 года его переоборудовали в быстроходный минный тральщик. Во втором дивизионе траления он находился до конца компании 1917 года. Летом 1918 года по указанию В.И. Ленина "Прыткий" с тремя однотипными кораблями по внутренним водным путям перегнали на Волгу в состав Волжской военной флотилии, где он был переклассифицирован в миноносец. С 31 июля 1919 года он действовал в составе Волжско-Каспийской флотилии, затем 5 июля 1920 года был передан в третий дивизион миноносцев Морских сил Каспийского моря. Корабль принимал активное участие в боевых действиях. С завершением Гражданской войны, 16 августа 1922 года "Прыткий" был исключен из списков ВМФ и сдан на слом.
Паровые вертикальные машины тройного расширения получили самое широкое распространение на всех типах морских судов. Наиболее часто они строились в трехцилиндровом варианте: ЦВД, ЦСД и ЦНД. Машины мощностью до 1000 л.с. устанавливались на морских рыболовных траулерах. Использовались такие энергетические установки и на ледокольных судах. Например, линейный ледокол "И. Сталин" имел три машины по 3800 л.с. Для отечественных пассажирских судов была спроектирована машина мощностью 6000 л.с. Грузовые суда оснащались машиной мощностью 2800 л.с. Для буксиров были созданы машины мощностью 500…800 л.с. Одним словом, ряд этих машин был весьма значительным.

  Показать содержимое

9

   В погоне за экономичностью и высоким к.п.д. машины тройного расширения строили и четырехцилиндровыми. Например, на легендарном крейсере "Варяг" стояли три "тройника" мощностью около 7000 л.с. каждый. Машины имели четыре цилиндра: один ЦВД, один ЦСД и два ЦНД. Практика их эксплуатации показала, что на малом и самом малом ходах один из ЦНД работал неэффективно.

   В общем, паровые поршневые машины оставили свой достойный след в истории мирового морского флота. И на этом мы с вами закончим обзор паровых машин для использования на море. И обратимся к следующему этапу развития судовых машин.

Спасибо всем кто дочитал до конца.
И до новых встреч в намем клубе П.П.П.

Продолжение следует!

При создании сообщения были использованы следющие матералы.
http://ru.wikipedia.....83.D0.BD.D0.B4
http://moremhod.info
http://ru.wikipedia.....83.D0.BD.D0.B4

[_SkyFog_]

Квак я в шоке + Клуб П.П.П. супер. С НОВЫМ ГОДОМ!!!!!

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

Спасибо! Этот топик еще и тысячным оказался!!!

Всех с НОВЫМ ГОДОМ!!!

[RenamedUser_10692832]

Квак, спасибо тебе за эту тему, я ее очень ждал. Я тут нашел один фильмец, надеюсь кому-нибудь будет интересно посмотреть.

http://docu.im/movie/play/45

(ищите фильм про корабли, а то там и про другие виды транспорта, извините, что ссылкой)

P.s. всех форумчан поздравляю с наступающим Новым годом! Успехов вам в 2013 году  :Smile_smile:

[RenamedUser_6859195]

Да.. Бедный "Great Western" - хоть и превзошел по эффективности "Sirius", а остался вторым

[_SkyFog_]

KWAK2007 (29 Дек 2012 - 19:01) писал:

Спасибо! Этот топик еще и тысячным оказался!!!

Всех с НОВЫМ ГОДОМ!!!

Квак искренне поздравляю так держать!!! :Smile_smile:

[Naz765]

Снова хорошая тема и традиционный для Вас +

[PINK_fnx]

Спасибо,интересно ставлю +  :Smile_honoring:

[anonym_YNcre68GHd6B]

  Показать содержимое

Первый пароход  "Aberdeen" на линии Джорджа Томпсона .Первый океанский пароход был оснащен двигателем тройного расширения.

Ошибка перевода под фотографией Абердина - не "первый океанский пароход был оснащён", а "первый океанский пароход, оснащённый". Всё-таки первыми океанскими были Сириус и Грит Вестерн.

Хорошая подборка.

[kosakovitchilia]

В 92 на практике ходил на буксире с паровой машиной две недели(сгорел через месяц)-----больше паровых машин не видел

[boriska]

Познавательная тема. Надеюсь это не конечный её вариант? Хотелось бы в иерархии и до атомных установок дойти. Интересно было бы узнать тонкости внедрения "мирного атома"  на море.

[IGOR_565]

KWAK2007 (29 Дек 2012 - 17:33) писал:

Izambard Brunel (Изамбард Брунель)

1

У Смита не было сомнений, что пароход Брунеля первым пересечет Атлантику без помощи ветра, а этого Смит не хотел допустить, и он принимает отчаянное решение: найти подходящий пароход и послать его в Америку, чтобы опередить"Great Western".

  Показать содержимое

   Разумеется, подходящего парохода Смит не нашел — таких судов тогда еще просто не было, и поэтому после долгих поисков он остановил свой выбор на явно не приспособленном для своей исторической миссии пароходике "Sirius". Единственное, на что мог уповать предприниматель,— это на удачу и на отчаянного капитана Робертса — горячего приверженца паровых машин.

Spoiler

2
"Sirius"

   3 апреля 1838 года в 10 часов 30 минут "Sirius" вышел в рейс, имея на борту 98 пассажиров и 450 т угля. Перегруженный пароходик сидел в воде почти по самую палубу. Случись небольшой шквал, и "Sirius" неминуемо опрокинулся бы, но, видно, сама судьба оберегала судно — погода стояла отменная. Всего на "Sirius" было 37 членов экипажа, включая двух юнг, стюардессу и «служителя», функции которого до сих пор остаются загадкой.
   Практически одновременно вышел в рейс и "Great Western", но всем было ясно, что только чудо может принести победу "Sirius". Но это чудо произошло: в самом начале пути на "Great Western" возник пожар, и ему пришлось вернуться в порт. Так капитан Робертс получил неожиданную фору, и он использовал ее в полной мере. Если матрос действовал недостаточно расторопно, капитан выхватывал пистолет и тому приходилось пошевеливаться. Когда на пароходе кончились запасы угля, в топку полетели разрубленные на дрова куски мачты, мебель и... деревянная кукла, реквизированная во имя благородной цели у одной маленькой пассажирки.
22 апреля поздно вечером "Sirius" закончил переход, а утром 23 апреля с триумфом вошел в Нью-Йоркский порт с результатом 18 суток 2 часа. В газете «Kurier Inquirer» от 24 апреля появились следующие строки:
   «Мы не можем судить, насколько рентабельно использовать пароходы на регулярных почтовых линиях с точки зрения расхода топлива. Но если говорить о самой возможности пересечения Атлантики под паром... — в этом вопросе даже самые убежденные скептики должны перестать сомневаться». 1 мая "Sirius" отправился в обратный рейс и 18-го числа благополучно ошвартовался в порту Фальмут. За этот подвиг Робертс был назначен капитаном большого парохода "British Queen", однако его триумф был недолгим. Вскоре капитан Робертс погиб вместе с пароходом "President", затонувшем после столкновения с айсбергом со всеми пассажирами и экипажем. Сам же "Sirius" больше уже не посылали через Атлантику, и он скромно работал на линии Лондон — Корк.
   "Sirius" пересек Атлантический океан при непрерывной (заметьте, непрерывной) работе паровой машины. Это стало возможным после изобретения в 1834 г. поверхностного конденсатора (в котором охлаждающая отработавший пар забортная вода не смешивалась с ним, как было раньше), исключившего необходимость периодического (через каждые три-четыря дня) гашения топок для чистки котлов от накипи, естественно, с остановкой машин.
Что же касается конкурента "Sirius" — большого парохода "Great Western", то он вышел в рейс после ремонта на трое суток позже и отстал от Сириуса всего на шесть часов. Но если на "Sirius" были израсходованы решительно все топливные ресурсы, то на "Great Western" оставался еще изрядный запас угля.

  Показать содержимое

3

"Great Western" после первого трансатлантического перехода...

   "Great Western" -это был четырехмачтовый однотрубный пароход валовой вместимостью 1350 per. т с двумя паровыми машинами суммарной мощностью 450 л. с, которые вращали два огромных гребных колеса диаметром 8,8 м. Судно принимало на борт 120 пассажиров первого и 20 пассажиров второго классов, но при желании на нем можно было дополнительно оборудовать еще 100 спальных мест, так что вместе с экипажем (60 человек) "Great Western"  мог принять до 300 человек. Когда строился  первенец Izambard Brunel (Изамбарда Брунеля), мощностей железоплавильных заводов было недостаточно, чтобы выплавить металл на весь корпус "Great Western", и поэтому пароход построили из крепкого дуба. Однако уже на этом судне Брунель применил множество железных конструкций, которые придавали корпусу отличные прочностные качества.
   Только роковое стечение обстоятельств (загорелась войлочная обшивка котлов, на судне начался пожар и сам Брунель получил серьезные травмы) помешало "Great Western" стать первым пароходом, который пересек бы Атлантику без помощи ветра. Но уже в первом рейсе судно намного перекрыло результат "Sirius" (Сириуса), а главное — было доказано, что большое паровое судно может перевозить через океан не только уголь для собственных нужд, но и полезный груз.
   В течение восьми лет "Great Western" работал на Северной Атлантике и совершил 64 рейса. В 1847 году его продали другой компании, которая эксплуатировала пароход на линии Саутгемптон — Вест-Индия. Судно было продано на слом на 20-м году жизни, в 1857 году.
Эти рейсы показали преимущества паровой силы. Вытеснение парусников даже, с дальних линий началось в 1881 г. после 42 суточного рейса парохода "Абердин" из Англии в Австралию с одной только остановкой для приема угля. На нем были установлены высокоэкономичная паровая машина тройного расширения и котлы высокого давления. Через пять лет после этого рейса общий тоннаж существующих в мире пароходов сравнялся к тоннажем парусников. И вскоре весь земной шар был опоясан пароходными линиями.

  Показать содержимое

4

Первый пароход  "Aberdeen" на линии Джорджа Томпсона .Первый океанский пароход был оснащен двигателем тройного расширения.

   И теперь давайте разберем. Что же значит паровой двигатель тройного расширения.

5
   Появлению паровых поршневых машин тройного расширения пара способствовало стремление инженеров к дальнейшему наращиванию мощности, экономичности и повышению коэффициента полезного действия паровых машин. Так появился на свет трехцилиндровый компаунд с одним цилиндром высокого (ЦВД) и двумя цилиндрами низкого давления (ЦНД). Машина хорошо работала, когда судно шло полным ходом, но на малом и, особенно, на самом малом ходу второй ЦНД работал плохо, практически не увеличивая мощности машины. Поэтому было решено средний ЦНД заменить цилиндром среднего давления (ЦСД). Так получилась машина с тройным расширением пара. Часто механики ее называли просто - тройник.
   Надо отметить, что в течение XIX века проектировщикам удалось добиться заметных успехов в деле совершенствования паровых поршневых машин. Вот конкретные примеры. В 1820 году удельная масса составляла 800 кг/л.с., а удельный расход топлива - 6,0 кг/(л.с.·ч). Сведения о максимальной агрегатной мощности отсутствуют. В 1850 году эти характеристики выглядели уже заметно лучше - соответственно 180…300; 4,8…6,0; максимальная мощность машины 1000 л.с. В 1870 году удельная масса уменьшилась до 120…200 кг/л.с., удельный расход топлива - до 1,1…1,8 кг/(л.с.·ч). В 1890 году значения соответствующих параметров составляли 60…120 и 0,7…1,1, а максимальная агрегатная мощность достигла 17500 л.с.
   Увеличивалось и водоизмещение судов, для которых предназначались паровые машины. Так, построенный в 1903 году на штеттинской судоверфи "Вулкан Верфт" для судовладельца "Норддейтчер Ллойд" трансатлантический лайнер "Кайзер Вильгельм Второй" имел водоизмещение 19215 т, его длина составляла 215,48 м, ширина 21,96 м, осадка 8,84 м, а брутто регистровый тоннаж- 20000 регистровых тонн. Этот гигант приводился в движение с максимальной скоростью 23,5 узла двумя паровыми поршневыми машинами мощностью по 22000 и.л.с. и брал на борт 1888 пассажиров. Размеры его машин впечатляют: длина - 22 м, высота - 12,8 м; скорость хода поршня не превышала 3 м/с. Такие лайнеры работали на линии Европа - Америка, поэтому судовладельцы были весьма заинтересованы в увеличении их скоростных возможностей.

  Показать содержимое

6

   Но иметь скоростные суда хотели и моряки ВМФ, особенно после того, когда появилась самодвижущаяся мина Уайтхеда (торпеда). Ее изобретение привело к созданию нового класса боевых кораблей - миноносцев. Их основные козыри - торпедное вооружение и высокая скорость, которая компенсировала отсутствие брони. Корабли этого класса должны были иметь малые размеры (их водоизмещение составляло около 100 тонн). Для них потребовались мощные, экономичные и легкие машины. Основными недостатками миноносцев той поры были неважная мореходность, малый радиус действия, из-за чего они не могли действовать в составе эскадры боевых кораблей (основных сил ВМФ). Поэтому в начале 90-х годов ХIХ века встал вопрос о создании миноносцев, способных вести боевые действия в составе эскадры. Несколько позже их стали называть эскадренными миноносцами или просто эсминцами.

  Показать содержимое

7-8

   Главная практическая трудность заключалась в создании энергетической установки мощностью около 4000 и.л.с. В 1891 году английский инженер и предприниматель Э. Ярроу спроектировал и начал постройку для английского ВМФ эсминцев водоизмещением 220 тонн. Головной эсминец "Хэвок" показал на ходовых испытаниях скорость хода более 27 узлов. Английское адмиралтейство, не посчитавшись с интересами фирмы Э. Ярроу, разослало чертежи машин "Хэвока" различным предприятиям и заказало на них более 40 подобных кораблей. Это стало известно командованию Балтийского флота России из донесений морского атташе в Англии капитана 1 ранга З.П. Рожественского.
   В начале января 1894 года Э. Ярроу обратился с письмом на имя начальника Главного управления кораблестроения и снабжений П.П. Тыртова, в котором сообщалось, что его фирма была бы "рада построить такое судно" для русского флота. Надо заметить, что паровые машины тройного расширения пара и паровые котлы для них были спроектированы самим Э. Ярроу. Рассчитывая на крупный заказ, он значительно усовершенствовал предлагаемый России эсминец, назначив за него цену 38000 фунтов стерлингов. В проекте контракта на строительство впервые в мировой практике оговаривалась контрактная скорость полного хода "истребителя" (от английского destroyer), равная 29 узлам. Контракт на строительство "уничтожителя миноносцев" был подписан 30 мая 1894 года в Лондоне.
   С учетом пожеланий заказчика эсминец должен был иметь нормальное водоизмещение 220 т, длину 58 м, ширину 5,3 м, осадку носом 1,45 м, кормой - 1,55 м, с винтами - 2,24 м. Винты были бронзовыми трехлопастными диаметром 1,98 м. Две вертикальные паровые машины тройного расширения должны были при 400 об/мин развивать суммарную индикаторную мощность 3800 и.л.с. Восемь водотрубных паровых котлов треугольного типа системы Ярроу обеспечивали давление пара 14 атмосфер, имели поверхность нагрева 96,7 м2 каждый. Они размещались в двух котельных отделениях, каждые два соседних котла имели одну общую дымовую трубу высотой 3 м и диаметром 0,76 м.
   Проектом предусматривались жилые помещения для 43 матросов и унтер-офицеров, четырех офицеров и командира корабля (отдельная каюта). Итак, 18 января 1895 года эсминец был включен в списки флота под названием "Сокол". Предварительные ходовые испытания на мерной миле проводились 17 августа, эсминец на протяжении 2,5 ч шел со скоростью 29,35 узла. Официальные ходовые испытания состоялись 25 августа. При соблюдении всех контрактных условий "Сокол" показал среднюю скорость 29,77 узла; при этом машины давали 405 оборотов в минуту, развивая мощность 3900 и.л.с. при давлении пара в котлах 12 ати. Когда же машинам дали 418 оборотов в минуту, эсминец развил среднюю скорость хода 30,285 узла без особой форсировки котлов и механизмов.
   Так впервые в мире с помощью паровой поршневой машины тройного расширения пара был покорен 30-узловой рубеж скорости хода морского судна. Благополучно совершив переход из Англии, "Сокол" 16 октября 1895 года пришел в Кронштадт, а через 10 дней был подписан акт о его приеме в казну. В последующие годы корабль, отличавшийся высокой надежностью механизмов, использовался для опытов в минном деле и обучения машинных команд строившихся эсминцев этого типа. В марте 1902 года "Сокол" переименовали в "Прыткий", однако и в дальнейшем корабли, построенные в 1896 - 1904 годах на отечественных заводах по его чертежам, продолжали называть эсминцами типа "Сокол".
До начала Первой мировой войны "Прыткий" плавал в составе VI дивизиона минной дивизии Балтийского флота, а затем использовался в качестве посыльного судна. В январе 1916 года его переоборудовали в быстроходный минный тральщик. Во втором дивизионе траления он находился до конца компании 1917 года. Летом 1918 года по указанию В.И. Ленина "Прыткий" с тремя однотипными кораблями по внутренним водным путям перегнали на Волгу в состав Волжской военной флотилии, где он был переклассифицирован в миноносец. С 31 июля 1919 года он действовал в составе Волжско-Каспийской флотилии, затем 5 июля 1920 года был передан в третий дивизион миноносцев Морских сил Каспийского моря. Корабль принимал активное участие в боевых действиях. С завершением Гражданской войны, 16 августа 1922 года "Прыткий" был исключен из списков ВМФ и сдан на слом.
Паровые вертикальные машины тройного расширения получили самое широкое распространение на всех типах морских судов. Наиболее часто они строились в трехцилиндровом варианте: ЦВД, ЦСД и ЦНД. Машины мощностью до 1000 л.с. устанавливались на морских рыболовных траулерах. Использовались такие энергетические установки и на ледокольных судах. Например, линейный ледокол "И. Сталин" имел три машины по 3800 л.с. Для отечественных пассажирских судов была спроектирована машина мощностью 6000 л.с. Грузовые суда оснащались машиной мощностью 2800 л.с. Для буксиров были созданы машины мощностью 500…800 л.с. Одним словом, ряд этих машин был весьма значительным.

  Показать содержимое

9

   В погоне за экономичностью и высоким к.п.д. машины тройного расширения строили и четырехцилиндровыми. Например, на легендарном крейсере "Варяг" стояли три "тройника" мощностью около 7000 л.с. каждый. Машины имели четыре цилиндра: один ЦВД, один ЦСД и два ЦНД. Практика их эксплуатации показала, что на малом и самом малом ходах один из ЦНД работал неэффективно.

   В общем, паровые поршневые машины оставили свой достойный след в истории мирового морского флота. И на этом мы с вами закончим обзор паровых машин для использования на море. И обратимся к следующему этапу развития судовых машин.

Спасибо всем кто дочитал до конца.
И до новых встреч в намем клубе П.П.П.

Продолжение следует!

При создании сообщения были использованы следющие матералы.
http://ru.wikipedia.....83.D0.BD.D0.B4
http://moremhod.info
http://ru.wikipedia.....83.D0.BD.D0.B4

многа букккаф :Smile_ohmy:
p.s. а вообще очень интересно +

[Sschtirlitz]

Поддерживаю. Хотелось бы узнать продолжение развития судовых установок до наших дней.

[anonym_RY21MocHH73O]

Герон Александрийский доказал возможность получения механической работы за счет пара. Он изобрел прибор, в котором шар вращался под действием пара, поступающего в него под давлением и выходящего через трубки с двух противоположных сторон. Основы учения о теплоте впервые были разработаны русским ученым М. В. Ломоносовым,

который в своих работах обосновал теорию превращения теплоты в механическую работу.

Русский теплотехник, выдающийся изобретатель И. И. Ползунов применил на практике теорию Ломоносова. 1764 г. он создал первую в России паровую машину для подачи воздуха в плавильные печи.

В 1783 г. английскому изобретателю Уатту удалось построить паровую машину с непрерывно вращающимся валом. Паровая машина Уатта оказалась надежной и получила широкое распространение. В 1807 г. Фултон в Америке построил пароход «Клермонт» с паровоз машиной шиной Уатта. Это явилось началом развития судоходства с механическими двигателями.

Первый русский пароход «Елизавета» был построен в Петербурге на заводе Берда (на территории Адмиралтейского завода) и в 1815 г. завершил первое плавание из Петербурга в Кронштадт. Расстояние, равное 25 км, было пройдено за 2 ч. 45 мин.

[anonym_sEJYYtYe1JpK]

boriska (30 Дек 2012 - 11:56) писал:

Познавательная тема. Надеюсь это не конечный её вариант? Хотелось бы в иерархии и до атомных установок дойти. Интересно было бы узнать тонкости внедрения "мирного атома"  на море.

Будет. Это только "Первый сегмент". И то ...

Tram_pam (30 Дек 2012 - 13:09) писал:

многа букккаф :Smile_ohmy:
p.s. а вообще очень интересно +

Следующие на очереди двигатели внутреннего сгорания плюс дизель электрические системы, потом турбо электроход и атомоходы. Но это близкие родственники. В первом случае воду в пар превращает огонь во втором атомная реакция.
Всем, Счастливого Нового Года!!!
И до встречи в новом году в клубе П. П. П!!!

[InfernaIShrimp]

лови + с интересом почитал)

[RenamedUser_4388762]

Интересная тема, с удовольствием прочитал, спасибо!

[anonym_RY21MocHH73O]

Sschtirlitz (30 Дек 2012 - 13:50) писал:

Поддерживаю. Хотелось бы узнать продолжение развития судовых установок до наших дней.

В Наши дни это ДВС как 4-х этажные дома )

[anonym_WlF8P3d0Fvik]

Очень познавательно. Пойду сделаю чай и продолжу изучать)