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

Путь семьи Тоёда Путь семьи Тоёда

Как Toyota дошла до вершины мирового автомобилестроения

Forbes
Почему мы так любим проходить тесты? Почему мы так любим проходить тесты?

Хочешь пройти всего один тест из интернета, но понимаешь, что прошло уже полдня?

Psychologies
Правила этикета на первом свидании: 9 главных правил Правила этикета на первом свидании: 9 главных правил

Девять главных заповедей первого свидания

Playboy
Игры разума Игры разума

Дорн и Чумаченко — о том, где проходит грань между творчеством и алгоритмами

Esquire
Мясное растениеводство Мясное растениеводство

Производством искусственных котлет занялись и стартапы, и крупные агрохолдинги

Forbes
Ничего личного: что делать, если отношения с боссом вышли за грань деловых Ничего личного: что делать, если отношения с боссом вышли за грань деловых

Как напомнить боссу о личном пространстве, не лишившись должности

Cosmopolitan
Удар током: почему Москва не готова к высокому спросу на экологичные автомобили Удар током: почему Москва не готова к высокому спросу на экологичные автомобили

Почему в городах мира нет инфраструктуры для электромобилей?

Forbes
Блеск и нищета Блеск и нищета

Что мы делаем с деньгами, а они с нами?

Psychologies
Истребители танков на Донбассе. Из Америки — с любовью Истребители танков на Донбассе. Из Америки — с любовью

Так ли страшен противотанковый ракетный комплекс FGM-148 Javelin?

Maxim
Дискриминация, харассмент, алименты: почему права женщин в России не защищены Дискриминация, харассмент, алименты: почему права женщин в России не защищены

Почему дискриминация законодательно запрещена, а гендерного равенства нет?

Forbes
Паразиты под прикрытием: 3 типа мужчин, которые питаются твоей самооценкой Паразиты под прикрытием: 3 типа мужчин, которые питаются твоей самооценкой

Типы мужчин-абьюзеров, которые испортят твою самооценку

Cosmopolitan
8 занимательных физических опытов для школьников: как полюбить науку 8 занимательных физических опытов для школьников: как полюбить науку

Первые уроки химии, физики — и первые научные шалости

Популярная механика
Сериал «Уборщица»: тест на эмпатию или повод выгулять белое пальто? Сериал «Уборщица»: тест на эмпатию или повод выгулять белое пальто?

Что к чему и почему «сама виновата» опять не работает

Cosmopolitan
Социальное — это для всех: почему соцсектор не должен оставаться женской сферой Социальное — это для всех: почему соцсектор не должен оставаться женской сферой

У женщин и правда есть некий «ген доброты»?

Forbes
Марафон желаний Марафон желаний

Зачем мы загадываем желания?

Psychologies
Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков Лингвисты назвали Северо-Восточный Китай прародиной трансевразийских языков

Ученые исследовали происхождение трансевразийских языков

N+1
Отцы-основатели: почему конфликт наследника с родителями из-за передачи дел неизбежен Отцы-основатели: почему конфликт наследника с родителями из-за передачи дел неизбежен

Наследники обязаны быть непохожими на родителей

Forbes
Японская диета: меню, особенности, отзыв врача Японская диета: меню, особенности, отзыв врача

В чем популярность известной восточной системы питания?

РБК
Зумеры придумали магазин-кооператив: поставлять товар, убираться и помогать с упаковкой будут сами покупатели Зумеры придумали магазин-кооператив: поставлять товар, убираться и помогать с упаковкой будут сами покупатели

Магазин-кооператив — что это такое?

VC.RU
Долгую жизнь объяснили подвижностью бабушек и дедушек и наоборот Долгую жизнь объяснили подвижностью бабушек и дедушек и наоборот

Именно физическая активность заставила людей медленнее стареть

N+1
Железная леди в бархатной перчатке: история девушки-Геркулеса Джоан Роудс Железная леди в бархатной перчатке: история девушки-Геркулеса Джоан Роудс

История самой гламурной женщины-силачки Великобритании

Cosmopolitan
Химики разобрались во влиянии анионов на растворимость полимеров Химики разобрались во влиянии анионов на растворимость полимеров

Плоские поверхности разрушают сетку водородных связей воды, упрощая адсорбцию

N+1
«Ленин» жив. Уроки истории в Мурманском областном театре кукол «Ленин» жив. Уроки истории в Мурманском областном театре кукол

История о корабле и столичные гастроли Мурманского областного театра кукол

СНОБ
Деконструкция формы и содержимого Деконструкция формы и содержимого

Елена Стафьева о совместном опыте Жака Кавалье-Бельтруда и Фрэнка Гери

Weekend
Волнистые астрильды с ярко-красной грудью обошли сородичей по социальному статусу Волнистые астрильды с ярко-красной грудью обошли сородичей по социальному статусу

Волнистые астрильды занимают в иерархии место, соответствующее их расцветке

N+1
Цветы, призрак и яйцо Фаберже: 7 необычных бутылок алкоголя, которые украсят коллекцию Цветы, призрак и яйцо Фаберже: 7 необычных бутылок алкоголя, которые украсят коллекцию

Алкоголь может быть не только напитком, но и предметом искусства

Playboy
Вопрос FORM: кто делает архитектурные проекты для «Гаража» и «Детского мира» Вопрос FORM: кто делает архитектурные проекты для «Гаража» и «Детского мира»

Как работает бюро FORM, проектирующее здания и интерьеры по всему миру

Forbes
Повесть о Настоящем Адвокате Повесть о Настоящем Адвокате

Адвокат Семён Ария и дело об убийстве супруг Раскиных

Дилетант
10 самых необычных технологий современности 10 самых необычных технологий современности

Реальные технологии, способные удивить даже самого прихотливого критика

Популярная механика
Безумие и винтаж: 8 диких изобретений прошлого Безумие и винтаж: 8 диких изобретений прошлого

По всем законам этих диких изобретений просто не должно было существовать

Maxim
Открыть в приложении