เรือกลไฟลำแรกของโลก: ประวัติศาสตร์ คำอธิบาย และข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เรือกลไฟลำแรกก็เหมือนกับเรือลำอื่นๆ ที่แตกต่างจากเครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบ นอกจากนี้ ชื่อนี้ใช้กับอุปกรณ์ที่คล้ายกันซึ่งมีกังหันไอน้ำ เป็นครั้งแรกที่เจ้าหน้าที่รัสเซียแนะนำคำที่เป็นปัญหา รุ่นแรกของเรือในประเทศประเภทนี้ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของเรือบรรทุกเอลิซาเบธ (1815) ก่อนหน้านี้เรือดังกล่าวเรียกว่า "pyroscaphes" (ในลักษณะตะวันตกซึ่งแปลว่าเรือและไฟในการแปล) โดยวิธีการที่ในรัสเซียหน่วยดังกล่าวถูกสร้างขึ้นครั้งแรกที่โรงงานของ Charles Bendt ในปี 1815 สายการบินโดยสารนี้วิ่งระหว่างเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กและโครนด์สทัต

คุณสมบัติ

เรือกลไฟลำแรกมีล้อพายเป็นใบพัด มีความแตกต่างจาก John Fish ผู้ทดลองกับการออกแบบพายที่ขับเคลื่อนโดยอุปกรณ์ไอน้ำ อุปกรณ์เหล่านี้ตั้งอยู่ด้านข้างในช่องโครงหรือท้ายเรือ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ใบพัดที่ได้รับการปรับปรุงได้เข้ามาแทนที่ล้อพาย มีการใช้ผลิตภัณฑ์ถ่านหินและน้ำมันเป็นตัวพาพลังงานในเครื่องจักร

ตอนนี้เรือดังกล่าวยังไม่ได้สร้าง แต่สำเนาบางลำยังใช้งานได้ดี เรือกลไฟของบรรทัดแรกไม่เหมือนจากหัวรถจักรไอน้ำใช้การควบแน่นของไอน้ำซึ่งทำให้สามารถลดแรงดันที่ทางออกของกระบอกสูบได้ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพได้อย่างมาก ในเทคนิคที่อยู่ระหว่างการพิจารณา ยังสามารถใช้หม้อไอน้ำที่มีประสิทธิภาพพร้อมเทอร์ไบน์เหลว ซึ่งใช้งานได้จริงและเชื่อถือได้มากกว่าท่อดับเพลิงที่ติดตั้งบนหัวรถจักรไอน้ำ จนกระทั่งช่วงกลางทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตัวบ่งชี้กำลังสูงสุดของเรือกลไฟนั้นมากกว่าเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องพ่นไอน้ำแบบสกรูตัวแรกไม่ต้องการเกรดและคุณภาพของเชื้อเพลิงอย่างมาก การก่อสร้างเครื่องจักรประเภทนี้ใช้เวลานานกว่าการผลิตรถจักรไอน้ำหลายทศวรรษ การดัดแปลงของแม่น้ำทำให้การผลิตจำนวนมากเร็วกว่า "คู่แข่ง" ทางทะเล มีโมเดลแม่น้ำปฏิบัติการเพียงไม่กี่โหลที่เหลืออยู่ในโลก

ใครเป็นผู้คิดค้นเรือกลไฟลำแรก?

นกกระสาแห่งอเล็กซานเดรียในศตวรรษแรกก่อนคริสต์ศักราชใช้พลังงานไอน้ำเพื่อทำให้วัตถุเคลื่อนที่ เขาสร้างกังหันดั้งเดิมที่ไม่มีใบมีดซึ่งใช้งานกับอุปกรณ์ที่มีประโยชน์หลายอย่าง นักประวัติศาสตร์ในศตวรรษที่ 15, 16 และ 17 ได้กล่าวถึงหน่วยที่คล้ายกันจำนวนมาก

ในปี ค.ศ. 1680 วิศวกรชาวฝรั่งเศส Denis Papin ซึ่งอาศัยอยู่ในลอนดอน ได้มอบการออกแบบสำหรับหม้อไอน้ำที่มีวาล์วนิรภัยให้กับราชสมาคมในท้องที่ 10 ปีผ่านไป เขาได้พิสูจน์วงจรความร้อนแบบไดนามิกของเครื่องจักรไอน้ำ แต่เขาไม่เคยสร้างเครื่องจักรสำเร็จรูปเลย

ในปี 1705 ไลบนิซนำเสนอภาพร่างเครื่องยนต์ไอน้ำของโธมัส ซาเวรีที่ออกแบบมาเพื่อยกน้ำอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์ทำการทดลองใหม่ ตามรายงานบางฉบับ ในปี ค.ศ. 1707 มีการเดินทางไปตามแม่น้ำเวเซอร์ในเยอรมนี ตามรุ่นหนึ่ง เรือติดตั้งกลไกไอน้ำซึ่งไม่ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงอย่างเป็นทางการ ต่อมาเรือถูกทำลายโดยคู่แข่งที่โกรธแค้น

ประวัติศาสตร์

ใครสร้างเรือกลไฟลำแรก? Thomas Savery สาธิตเครื่องสูบไอน้ำสำหรับสูบน้ำจากเหมืองในปี 1699 ไม่กี่ปีต่อมา Thomas Nyukman ได้แนะนำอะนาล็อกที่ได้รับการปรับปรุง มีรุ่นหนึ่งที่ในปี 1736 วิศวกรจากสหราชอาณาจักร Jonathan Hulse สร้างเรือที่มีล้อที่ท้ายเรือ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์ไอน้ำ ไม่มีหลักฐานของการทดสอบที่ประสบความสำเร็จของเครื่องดังกล่าว อย่างไรก็ตาม ด้วยคุณลักษณะการออกแบบและปริมาณการใช้ถ่านหิน การดำเนินการนี้แทบจะเรียกได้ว่าประสบความสำเร็จไม่ได้เลย

เรือกลไฟลำแรกที่ทดสอบที่ไหน

ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2326 Marquis Geoffoy Claude ชาวฝรั่งเศสได้นำเสนอเรือประเภท Piroscaphe นี่คือเรือขับเคลื่อนด้วยไอน้ำลำแรกที่ได้รับการรับรองอย่างเป็นทางการ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องยนต์ไอน้ำแนวนอนสูบเดียว รถหมุนล้อพายคู่หนึ่งซึ่งวางอยู่ด้านข้าง การทดสอบดำเนินการในแม่น้ำแซนในฝรั่งเศส เรือเดินทางประมาณ 360 กิโลเมตรใน 15 นาที (ความเร็วประมาณ 0.8 นอต)

แล้วเครื่องยนต์ก็ดับ หลังจากนั้นชาวฝรั่งเศสก็หยุดการทดลอง ชื่อ "ปิรอสคาฟ" ถูกใช้มาเป็นเวลานานในหลายประเทศ เพื่อเป็นชื่อเรือที่มีพลังไอน้ำการติดตั้ง. คำนี้ในฝรั่งเศสยังไม่สูญเสียความเกี่ยวข้องมาจนถึงทุกวันนี้

โครงการอเมริกัน

เรือกลไฟลำแรกในอเมริกาเปิดตัวโดยนักประดิษฐ์ James Ramsey ในปี 1787 เรือได้รับการทดสอบในแม่น้ำโปโตแมค เรือเคลื่อนที่ด้วยความช่วยเหลือของกลไกขับเคลื่อนด้วยพลังน้ำซึ่งทำงานจากพลังงานไอน้ำ ในปีเดียวกันนั้น จอห์น ฟิทช์ ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมชาติของวิศวกรได้ทดสอบเรือกลไฟความเพียรบนแม่น้ำเดลาแวร์ เครื่องนี้ขับเคลื่อนด้วยพายสองแถวซึ่งขับเคลื่อนโดยโรงงานไอน้ำ หน่วยนี้ถูกสร้างขึ้นพร้อมกับ Henry Foigot เนื่องจากสหราชอาณาจักรปิดกั้นความเป็นไปได้ในการส่งออกเทคโนโลยีใหม่ไปยังอาณานิคมเดิม

เรือกลไฟลำแรกของอเมริกาคือ Persistence ต่อจากนี้ Fitch และ Foygot ได้สร้างเรือยาว 18 เมตรในฤดูร้อนปี 1790 เรือไอน้ำได้รับการติดตั้งระบบขับเคลื่อนแบบพายที่ไม่เหมือนใคร และดำเนินการระหว่างเบอร์ลิงตัน ฟิลาเดลเฟีย และนิวเจอร์ซีย์ เรือกลไฟสำหรับผู้โดยสารเครื่องแรกของแบรนด์นี้สามารถบรรทุกผู้โดยสารได้ถึง 30 คน ในฤดูร้อนปีหนึ่ง เรือแล่นไปประมาณ 3 พันไมล์ นักออกแบบคนหนึ่งกล่าวว่าเรือสามารถขับได้ 500 ไมล์โดยไม่มีปัญหาใดๆ ความเร็วเล็กน้อยของยานลำนี้อยู่ที่ประมาณ 8 ไมล์ต่อชั่วโมง การออกแบบที่พิจารณาแล้วประสบความสำเร็จค่อนข้างมาก อย่างไรก็ตาม การปรับปรุงและปรับปรุงเทคโนโลยีให้ทันสมัยยิ่งขึ้นทำให้สามารถปรับปรุงเรือได้อย่างมีนัยสำคัญ

ชาร์ล็อต ดันเต้

ในฤดูใบไม้ร่วงปี ค.ศ. 1788 ซิมิงตันและมิลเลอร์นักประดิษฐ์ชาวสก็อตออกแบบและทดสอบเรือคาตามารันขับเคลื่อนด้วยไอน้ำล้อเล็กสำเร็จแล้ว การทดสอบเกิดขึ้นที่ Dalswinston Lough ซึ่งเป็นเขตสิบกิโลเมตรจาก Dumfries ตอนนี้เรารู้ชื่อเรือกลไฟลำแรกแล้ว

หนึ่งปีผ่านไปแล้ว พวกเขาได้ทดสอบเรือคาตามารันที่มีดีไซน์คล้ายคลึงกันซึ่งมีความยาว 18 เมตร เครื่องจักรไอน้ำที่ใช้เป็นเครื่องยนต์สามารถผลิตความเร็วได้ 7 นอต หลังจากโครงการนี้ มิลเลอร์ละทิ้งการพัฒนาเพิ่มเติม

เรือกลไฟประเภท Charlotte Dantes แห่งแรกของโลกสร้างโดย Seinmington ในปี 1802 ตัวเรือทำจากไม้หนา 170 มม. พลังของกลไกไอน้ำคือ 10 แรงม้า เรือลำนี้ดำเนินการขนส่งสินค้าอย่างมีประสิทธิภาพในคลองฟอร์ตไคลด์ เจ้าของทะเลสาบกลัวว่าไอพ่นไอน้ำที่ปล่อยโดยเรือกลไฟอาจสร้างความเสียหายให้กับชายฝั่งได้ ในเรื่องนี้พวกเขาห้ามการใช้เรือดังกล่าวในน่านน้ำของพวกเขา เป็นผลให้เรือนวัตกรรมถูกทอดทิ้งโดยเจ้าของในปี 1802 หลังจากนั้นก็ตกอยู่ในสภาพทรุดโทรมและถูกรื้อถอนเพื่ออะไหล่

รุ่นจริง

เรือกลไฟลำแรกที่ใช้ตามจุดประสงค์สร้างโดย Robert Fulton ในปี 1807 ในขั้นต้น แบบจำลองนี้เรียกว่าเรือกลไฟแม่น้ำเหนือ และต่อมาคือเรือแคลร์มอนต์ มันถูกตั้งค่าให้เคลื่อนไหวโดยมีล้อพายได้รับการทดสอบในเที่ยวบินเลียบแม่น้ำฮัดสันจากนิวยอร์กไปยังออลบานี ระยะการเดินทางของอินสแตนซ์ค่อนข้างดี ด้วยความเร็ว 5 นอตหรือ 9 กิโลเมตรต่อชั่วโมง

ฟุลตันรู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้ชื่นชมการเดินทางครั้งนี้ในแง่ที่ทำได้นำหน้าเรือใบและเรือลำอื่นๆ ทั้งหมด แม้ว่าจะมีเพียงไม่กี่คนที่เชื่อว่าเรือกลไฟสามารถแล่นได้แม้กระทั่งหนึ่งไมล์ต่อชั่วโมง แม้จะมีคำพูดประชดประชัน แต่นักออกแบบก็นำการออกแบบที่ได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นมาใช้งาน ซึ่งเขาไม่ได้รู้สึกเสียใจเลยสักนิด เขาได้รับการยกย่องว่าเป็นคนแรกที่สร้างโครงสร้างประเภทเครื่องหนีบ Charlotte Dantes

ความแตกต่าง

เรือล้อใบพัดของอเมริกาชื่อสะวันนา ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกในปี 1819 ในเวลาเดียวกัน เรือแล่นเกือบตลอดทาง เครื่องยนต์ไอน้ำในกรณีนี้ทำหน้าที่เป็นเอ็นจิ้นเพิ่มเติม ในปี 1838 เรือกลไฟ Sirius จากอังกฤษได้ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกโดยสมบูรณ์โดยไม่ต้องใช้ใบเรือ

ในปี 1838 เรือกลไฟแบบสกรูของอาร์คิมิดีสถูกสร้างขึ้น มันถูกสร้างขึ้นโดยชาวนาชาวอังกฤษฟรานซิสสมิ ธ เรือลำนี้มีการออกแบบด้วยล้อพายและสกรูคู่ ในขณะเดียวกันก็มีการปรับปรุงประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับคู่แข่ง ในช่วงเวลาหนึ่ง เรือดังกล่าวบังคับให้เรือใบและล้ออื่นๆ หยุดให้บริการ

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ

ในกองทัพเรือ การเปิดตัวโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำเริ่มขึ้นในระหว่างการก่อสร้างแบตเตอรี่แบบขับเคลื่อนด้วยตนเองของ Demologos นำโดย Fulton (1816) การออกแบบนี้ในตอนแรกไม่พบการใช้งานที่กว้างขวางเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของหน่วยขับเคลื่อนแบบล้อซึ่งยุ่งยากและเสี่ยงต่อศัตรู

นอกจากนี้ยังมีปัญหากับการวางหัวรบของอุปกรณ์ ไม่มีคำถามเกี่ยวกับแบตเตอรี่ออนบอร์ดปกติ สำหรับอาวุธยังคงเป็นช่องว่างเล็ก ๆ ที่ท้ายเรือและหัวเรือ ด้วยจำนวนปืนที่ลดลง จึงมีความคิดที่จะเพิ่มพลัง ซึ่งรับรู้ได้ในอุปกรณ์ของเรือรบที่มีปืนลำกล้องใหญ่ ด้วยเหตุผลนี้ ปลายต้องทำให้หนักขึ้นและใหญ่ขึ้นจากด้านข้าง ปัญหาเหล่านี้ได้รับการแก้ไขเพียงบางส่วนด้วยการถือกำเนิดของใบพัด ซึ่งทำให้สามารถขยายขอบเขตของเครื่องจักรไอน้ำ ไม่เพียงแต่ในฝูงบินผู้โดยสารเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในกองทัพเรือด้วย

ความทันสมัย

เรือฟริเกตไอน้ำ - นี่คือชื่อที่ได้รับจากหน่วยรบขนาดกลางและขนาดใหญ่ในเส้นทางไอน้ำ มีเหตุผลมากกว่าที่จะจำแนกประเภทเครื่องจักรเช่นเรือกลไฟแบบคลาสสิกมากกว่าเรือรบ เรือขนาดใหญ่ไม่สามารถติดตั้งกลไกดังกล่าวได้สำเร็จ ความพยายามในการออกแบบดังกล่าวดำเนินการโดยชาวอังกฤษและฝรั่งเศส เป็นผลให้พลังการต่อสู้นั้นเทียบไม่ได้กับแอนะล็อก เรือรบรบลำแรกที่มีหน่วยพลังไอน้ำคือ Homer ซึ่งถูกสร้างขึ้นในฝรั่งเศส (1841) มันติดตั้งปืนสองโหล

สุดท้าย

กลางศตวรรษที่ 19 มีชื่อเสียงในเรื่องการแปลงเรือใบที่ซับซ้อนเป็นเรือไอน้ำ การปรับปรุงของเรือรบได้ดำเนินการด้วยการดัดแปลงล้อหรือสกรู กล่องไม้ถูกตัดครึ่ง จากนั้นจึงทำเม็ดมีดที่คล้ายกันด้วยอุปกรณ์กลไก ซึ่งมีกำลังตั้งแต่ 400 ถึง 800 แรงม้า

เนื่องจากตำแหน่งของหม้อไอน้ำและเครื่องจักรหนักถูกย้ายไปยังส่วนของตัวถังด้านล่างตลิ่งน้ำ ความจำเป็นในการรับบัลลาสต์จึงหายไป และมันก็เป็นไปได้ด้วยเคลื่อนตัวได้หลายสิบตัน

สกรูอยู่ในรังแยกอยู่ในท้ายเรือ การออกแบบนี้ไม่ได้ปรับปรุงการเคลื่อนไหวเสมอไป ทำให้เกิดการต้านทานเพิ่มเติม เพื่อให้ท่อไอเสียไม่รบกวนการจัดเรียงของดาดฟ้าด้วยใบเรือจึงทำจากแบบยืดไสลด์ (พับ) Charles Parson ในปี พ.ศ. 2437 ได้สร้างเรือทดลอง "Turbinia" ซึ่งการทดสอบนี้พิสูจน์ว่าเรือไอน้ำสามารถรวดเร็วและใช้ในการขนส่งผู้โดยสารและอุปกรณ์ทางทหาร "Flying Dutchman" คนนี้แสดงความเร็วเป็นประวัติการณ์ในขณะนั้น - 60 กม. / ชม.