Как и когда люди придумали судоподъемники?

Популярная механикаHi-Tech

Лифт для корабля: как работают судоподъёмники

Неизвестно, кто и когда построил первый на Земле искусственный судоходный канал. Старейший из известных – древнеегипетский, соединивший во времена Среднего Царства Нил с Красным морем. Но наверняка уже самые первые каналостроители столкнулись с проблемой, которую века спустя решают и современные инженеры.

Сергей Сысоев

Земная поверхность — весьма неровная штука, соединяемые каналами «пункты А и Б» почти всегда находятся на разной высоте и часто разделены возвышенностями, поэтому просто прокопать канаву недостаточно. Система шлюзов - камер, разделенных водонепроницаемыми воротами - занимает много места, особенно при большом перепаде высот. На канале Марна-Рейн, построенном в Вогезах (Франция) в XIX веке, один из участков представлял собой каскад из 17 шлюзов длиной всего около 4 км. Прохождение занимало сутки, причем баржи разминуться в шлюзе не могли. Еще сотню лет назад дополнительные сложности в ход процесса привносил способ движения судов — речную баржу XVIII—XIX ввеков в Европе обычно тянули запряженные лошади. Представьте, каково им было трогать баржу с места в каждом шлюзе. Наконец, система шлюзов попросту занимает много места, которое в перенаселенной Европе испокон веков было в дефиците.

В истории, впрочем, бывали примеры того, как гидротехникам удавалось «переспорить» непокорный рельеф без шлюзования. В первой половине XIX века англичанин Джеймс Бриндли построил канал без перепадов высот, соединивший Манчестер с угольными шахтами Уорсли. Лодки, груженные углем, начинали путь под землей, непосредственно на одном из горизонтов шахты, выходили на поверхность через горизонтальный тоннель, пересекали долину реки Ирвелл по акведуку высотой в десяток метров и финишировали едва ли не на городском базаре. Примеру Бриндли инженеры следуют до сих пор — стоит назвать хотя бы судоходный акведук в  Магдебурге длиной почти в  километр, построенный в  2003 году (правда, шлюзы там есть, но лишь на входе и выходе). Но такое возможно не везде и не всегда.

2f39b2e433440923f6d88a2bddcc0276.jpg
Чаши с грузом можно уравновесить рычагами и тогда поднимать-опускать их будет совсем несложно. Но неинтересно. Видимо так подумали инженеры, разрабатывавшие знаменитый судоподъемник в Фалкирке (Шотландия). А вот если вместо рычагов будет гибрид коромысла с колесом обозрения — и грузу польза, и турист подтянется. Расположенные в «колесе» кессоны проворачиваются внутри него так, чтобы всегда оставаться горизонтальными. Равновесие системы и малость сил трения делают достаточными для управления процессом десять гидромоторчиков мощностью 1.5 кВт.

Бассейн с подъемом

Построить машину, которая могла бы просто поднимать корабли вверх, без всяких шлюзов — соблазнительная идея, проблема лишь в мощности. На помощь строителям пришел закон, открытый когда-то Архимедом: погруженное тело теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Таким образом, если отметить уровень воды в бассейне, загнать в него судно с грузом и спустить воду до прежнего уровня, то масса бассейна с «начинкой» останется той же, что и раньше. А если сделать два бассейна одного объема и соединить их рычажной или гидравлической системой так, чтобы они исполняли роль противовесов? Тогда, убавив из бассейна с баржей чуть больше воды, мы сумеем поднять его с грузом вверх. Поскольку вода наливается и сливается самотеком, то не понадобится даже двигатель — только сливная система и при ней обученный человек, образно говоря, «с затычкой» наготове.

d4dc5b9e0ed9f516013a6e1efc453fbb.jpg
Судоподъемник в Фокстоне (Англия, 1900 год), включал в себя две судовозные платформы, уравновешивающие друг друга посредством тросов и двигавшиеся по рельсам. Судно располагалось поперек направлению перевозки. Система работала около десяти лет, после чего не выдержала конкуренции. От тех времен сохранились только канавы в земле — все железо отправилось на переплавку в 1920-х.

Сейчас непросто сказать, кто был «первым после Архимеда», поскольку на волне строительства каналов в центре тогдашней гидротехники - Англии XVIII—XIX ввеков — было построено множество сходных конструкций, многие из которых не дошли до нас.

Старейшим из дошедших до нас в целости принято считать судоподъемник Андертон в британском графстве Чешир, построенный в 1875 году. Его конструктор, инженер Эдвин Кларк, соединил два двигающихся вверх-вниз кессона гидравлической системой. Упрощенно ее можно представить как две соединенные емкости с поршнями, прикрепленными к кессонам. Как только один из них становится легче или тяжелее, система приходит в движение до тех пор, пока столбы жидкости не уравновесят друг друга. Нехитрыми расчетами инженеры добивались, чтобы равновесие наступало при разности высот 15 м — рабочая высота подъема.

«Физика шестого класса» в металле представляет собой выразительное сооружение размером с многоэтажный дом из стальных балок и труб. Судоподъемник, сработанный при королеве Виктории, исправно прослужил 108 лет. В 1983 году ветеран был остановлен из-за коррозии, вновь запущен в 2002 году после ремонта и реставрации. Сейчас это один из двух работающих судоподъемников Великобритании, наряду со знаменитым колесом Фалкирк в Шотландии — о нем мы еще скажем. Остальных одного за другим «съели» конкуренты — железные и автомобильные дороги.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Дроны приходят на помощь спасателям Дроны приходят на помощь спасателям

Дроны в работе пожарных, медицинских работников, поисково-спасательных бригад

Популярная механика
Кризис третьего года: когда лояльность персонала достигает минимума и как с этим быть Кризис третьего года: когда лояльность персонала достигает минимума и как с этим быть

Почему лояльность сотрудников падает и как их снова замотивировать?

Forbes
Двойная спираль Двойная спираль

Открытие структуры ДНК

kiozk originals
Роман Толстой Роман Толстой

Лондонский дом Александры Толстой — тихая гавань, путь к которой был непростым

AD
Голоса. Как учат разговаривать голосовые помощники Голоса. Как учат разговаривать голосовые помощники

Как из машины делают личность

Популярная механика
Что нам делать с театром и технологиями: разбираемся с Мелкиным и Пепперштейном Что нам делать с театром и технологиями: разбираемся с Мелкиным и Пепперштейном

Режиссер Дмитрий Мелкин и художник Павел Пепперштейн о будущем театра

GQ
White Punk – о провинции, индустрии и воссоединении YungRussia White Punk – о провинции, индустрии и воссоединении YungRussia

Интервью с White Punk – о прошлом и настоящем рэп-музыки

GQ
Кейт Миддлтон и Уильям используют приемы принцессы Дианы в воспитании детей Кейт Миддлтон и Уильям используют приемы принцессы Дианы в воспитании детей

Герцоги Кембриджские часто выходят в свет со своими маленькими детьми

Cosmopolitan
В Крыму позднеримского времени резко изменился погребальный обряд В Крыму позднеримского времени резко изменился погребальный обряд

Как мигранты с Северного Кавказа влияли на погребальную культуру Крыма?

N+1
Умники и умницы: 9 сериалов для настоящих интеллектуалов Умники и умницы: 9 сериалов для настоящих интеллектуалов

Презираешь сериалы, считая их пустой тратой времени и глупым развлечением?

Cosmopolitan
Как согреться: 10 способов перестать мерзнуть Как согреться: 10 способов перестать мерзнуть

Как согреться с помощью дыхания, массажа, еды и много чего еще

Cosmopolitan
«Не время умирать»: как распознать и предотвратить суицид «Не время умирать»: как распознать и предотвратить суицид

Как понять, что человек склонен к суициду?

РБК
Что это было, или История одной матери — почти одиночки Что это было, или История одной матери — почти одиночки

Как часто это бывает: сама не старая еще, но жизнь почему-то кажется законченной

СНОБ
«Где оскорбленному есть чувству уголок». Почему сограждане особенно ранимы, когда дело касается фото на фоне храмов «Где оскорбленному есть чувству уголок». Почему сограждане особенно ранимы, когда дело касается фото на фоне храмов

Почему верующих оскорбляют фото, а не постоянные унижения со стороны власти?

СНОБ
Оксимирон против Гнойного: весь баттл в 20 цитатах Оксимирон против Гнойного: весь баттл в 20 цитатах

Самые броские цитаты из рэп-поединка Оксимирона и Славы КПСС

Esquire
Оборот в ₽500 млн и Хайди Клум среди клиентов: история бренда Monochrome Оборот в ₽500 млн и Хайди Клум среди клиентов: история бренда Monochrome

Сооснователи российского бренда оверсайз-одежды Monochrome

РБК
Московский год Лжедмитрия I Московский год Лжедмитрия I

Москвичи встретили Лжедмитрия I колокольным звоном, а вскоре растерзали его

Дилетант
Винные термины: азбука от А до Я Винные термины: азбука от А до Я

Краткий гид по виноделию

Esquire
10 самых крутых экспонатов автомобильного музея Лейна 10 самых крутых экспонатов автомобильного музея Лейна

Джефф Лейн и его один из самых крутых автомобильных музеев в Теннесси

Популярная механика
8 способов сделать образ с пуховиком стильным — лучшие модные приемы зимы 8 способов сделать образ с пуховиком стильным — лучшие модные приемы зимы

Запоминай 8 классных способов, как носить пуховик этой зимой

Cosmopolitan
Война с Моргенштерном. Почему власть прессует рэперов и блогеров Война с Моргенштерном. Почему власть прессует рэперов и блогеров

Почему власть обратила внимание на популярных среди молодежи селебрити?

СНОБ
Задать жару Задать жару

Хого – горячее блюдо, которое подают на праздники для большой компании

Вокруг света
В Каире раскопали храм одного из последних египетских фараонов Нектанеба I В Каире раскопали храм одного из последних египетских фараонов Нектанеба I

Археологи обнаружили фрагменты храма при раскопках древнего Гелиополя

N+1
Кислотность среды повлияла на дисперсность сополимеров Кислотность среды повлияла на дисперсность сополимеров

Дисперсность целевого полимера уменьшается при добавлении кислоты

N+1
«Работать настолько приятно, что деньги неважны»: кем был создатель «теории потока» Михай Чиксентмихайи «Работать настолько приятно, что деньги неважны»: кем был создатель «теории потока» Михай Чиксентмихайи

История американского психолога Михая Чиксентмихайи

VC.RU
Эти страшные фемки. Почему феминисток в России травят за внешность Эти страшные фемки. Почему феминисток в России травят за внешность

Откуда растут ноги стереотипизации о том, что феминистки страшные?

СНОБ
Может ли зомби идти в бой: как военный суперкостюм стимулирует рефлексы Может ли зомби идти в бой: как военный суперкостюм стимулирует рефлексы

Новые технологии миостимуляции способны сделать из любого человека... марионетку

Популярная механика
«Паутинки» и «звездочки»: что такое купероз и как его лечить «Паутинки» и «звездочки»: что такое купероз и как его лечить

Почему появляются звездочки из сосудов и что с ними делать?

РБК
«Яблоко» из титана и сапфира: GPS будущего, которой не нужны спутники «Яблоко» из титана и сапфира: GPS будущего, которой не нужны спутники

Sandia National Laboratories разрабатывает GSP без спутников

Популярная механика
«Мы забираем документы»: когда пора менять школу? «Мы забираем документы»: когда пора менять школу?

Иногда родителям приходится задуматься: а комфортно ли ребенку на учебе?

Psychologies
Открыть в приложении