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

«Глаза» для беспилотников «Глаза» для беспилотников

Автомобили с круглой нашлепкой на крыше сегодня на дорогах уже не редкость

Популярная механика
Три лучших в мире фильма про автомобили, которые ты, скорее всего, не видел Три лучших в мире фильма про автомобили, которые ты, скорее всего, не видел

Современные фильмы про автомобили — как высокобюджетное порно

Maxim
Путь к океану Путь к океану

Если вы хотите узнать Кению, надо проехать хотя бы полстраны

Вокруг света
Они были первыми: самые старые звезды Они были первыми: самые старые звезды

Астрономы пытаются понять, как зажигались первые звезды

Популярная механика
Угнетенные цифрой: как технологические изменения ведут к нарастанию социальной напряженности Угнетенные цифрой: как технологические изменения ведут к нарастанию социальной напряженности

Развитие технологий очень тесно связано с динамикой неравенства во всем мире

Forbes
Что такое «углы Джоли» и зачем их все хотят? Что такое «углы Джоли» и зачем их все хотят?

«Углы Джоли» — это тренд в косметологии, выделяющий линию скул и подбородка

Cosmopolitan
Физики разобрались в стабильности стоячей молекулы Физики разобрались в стабильности стоячей молекулы

Физики выяснили причину необычного поведения молекулы кислоты

N+1
Почему телефон быстро разряжается на морозе? Почему телефон быстро разряжается на морозе?

Аккумулятор — почти всегда самое уязвимое место современных мобильных телефонов

Cosmopolitan
Как выглядит самое ядовитое в мире дерево, под которым даже запрещено стоять в дождь Как выглядит самое ядовитое в мире дерево, под которым даже запрещено стоять в дождь

Безопаснее всего смотреть на это дерево на картинках

Популярная механика
Навыки для нового мира: почему лидерство больше не делится на «мужское» и «женское» Навыки для нового мира: почему лидерство больше не делится на «мужское» и «женское»

Что мешает женщинам браться за сложные проекты и вести людей за собой?

Forbes
Почему Царь-пушка – вовсе не пушка: что на самом деле стоит в Кремле Почему Царь-пушка – вовсе не пушка: что на самом деле стоит в Кремле

История Царь-пушки не заканчивается на анекдотах. Оказывается, это даже не пушка

ТехИнсайдер
«Купе номер 6»: идеальное кино про одиночество и российские поезда «Купе номер 6»: идеальное кино про одиночество и российские поезда

«Купе номер 6» — это идеальная лента о России. В самом хорошем смысле

Cosmopolitan
Мои корешки: известные ученые и исследователи — о книгах, перевернувших их жизнь Мои корешки: известные ученые и исследователи — о книгах, перевернувших их жизнь

Ученые рассказывают о книгах, которые изменили их жизнь

Esquire
Какие куртки сделают тебя стильной этой зимой — 8 главных моделей Какие куртки сделают тебя стильной этой зимой — 8 главных моделей

Зима близко, самое время начать готовить свой гардероб к наступлению морозов

Cosmopolitan
Путеводитель по женской груди: 45 фактов о двух аргументах Путеводитель по женской груди: 45 фактов о двух аргументах

Научный мир по нашей просьбе бросился на изучение женской груди

Maxim
Могут ли выпадать волосы от шампуней с сульфатами в составе: разрушаем мифы о моющих средствах Могут ли выпадать волосы от шампуней с сульфатами в составе: разрушаем мифы о моющих средствах

Разбираемся, действительно ли сульфаты в шампуне вредят волосам

ТехИнсайдер
Попробуй Сахалин на вкус! Попробуй Сахалин на вкус!

Природа, виды на океан, морепродукты – далеко не все, что есть на Сахалине

Лиза
2001 год: как это было 2001 год: как это было

Конец независимого телевидения, гремит «Тату», космическая эра идет на дно

GQ
«Девочки» выросли: дружба, отношения и поиск себя в сериале «Женщины за сорок» «Девочки» выросли: дружба, отношения и поиск себя в сериале «Женщины за сорок»

Четыре героини, большой город, отношения с мужьями, настоящая дружба

Forbes
Без кисельных берегов: кому и как можно худеть на молочной диете Без кисельных берегов: кому и как можно худеть на молочной диете

Как работает молочная диета и насколько она эффективна?

Cosmopolitan
От Мадонны до Агилеры: звезды с «уехавшими» имплантами От Мадонны до Агилеры: звезды с «уехавшими» имплантами

Даже самые известные пластические хирурги могут сделать работу некачественно

Cosmopolitan
Римскую виллу в Хорватии перестроили для защиты от остготов Римскую виллу в Хорватии перестроили для защиты от остготов

Археологи обнаружили остатки деревянной постройки эпохи переселения народов

N+1
«В постели бывший был намного лучше»: можно ли так говорить новому мужчине? «В постели бывший был намного лучше»: можно ли так говорить новому мужчине?

Почему новые любовники часто проигрывают бывшим и стоит ли им об этом знать?

Psychologies
Истина в жене Истина в жене

«Последняя дуэль»: язвительно современный Ридли Скотт в декорациях Средневековья

Weekend
Как похудеть на 3 кг за неделю: 12 правил, которые в этом помогут Как похудеть на 3 кг за неделю: 12 правил, которые в этом помогут

12 советов, которые позволят переключиться на здоровое похудение

Cosmopolitan
«Они живут до 33-34 лет. Возраст Христа»: Эвелина Бледанс об особенном сыне «Они живут до 33-34 лет. Возраст Христа»: Эвелина Бледанс об особенном сыне

Эвелина Блёданс объяснила, почему не стесняется говорить о болезни сына

Cosmopolitan
6 полезных жизненных навыков, которым могут научить видеоигры 6 полезных жизненных навыков, которым могут научить видеоигры

Могут ли видеоигры научить чему-то полезному?

Maxim
Женщина подружилась с матерью человека, убившего её дочь Женщина подружилась с матерью человека, убившего её дочь

Мать убийцы и мать убитой нашли общий язык

Cosmopolitan
«Черная пятница» в разгаре: что покупают россияне и в чем подвох «Черная пятница» в разгаре: что покупают россияне и в чем подвох

Краткая занимательная статистика «Черной пятницы» в России

Playboy
Музыка не для TikTok: каким получился новый альбом Адель «30» Музыка не для TikTok: каким получился новый альбом Адель «30»

Почему возвращение певицы Адель — важное музыкальное событие?

Forbes
Открыть в приложении