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

За люриком под парусами За люриком под парусами

Странные чувства теребят меня после очередной северной экспедиции

Наука и жизнь
Ксении Собчак — 40! Вспоминаем самые яркие скандалы с участием «блондинки в шоколаде» Ксении Собчак — 40! Вспоминаем самые яркие скандалы с участием «блондинки в шоколаде»

Имя Ксении Собчак уже много лет является синонимом скандала

Maxim
В поисках множества балансов: история автомобилей XX века В поисках множества балансов: история автомобилей XX века

Начало XX века — прорыв в промышленном автомобилестроении

Популярная механика
Гангстерский шик: как правильно носить культовую шляпу-федору борсалино Гангстерский шик: как правильно носить культовую шляпу-федору борсалино

Как насчет высококачественной и элегантной шляпы, прошедшей проверку временем?

Playboy
Костюм для фремена Костюм для фремена

Можно ли сделать дистикомб, как в «Дюне»?

N+1
5 странных поводов для ареста в Японии 5 странных поводов для ареста в Японии

В России на эти преступления не обратили бы внимания. Но не в Японии

Лиза
Никогда не курила и заболела раком легкого: как я победила болезнь и выздоровела Никогда не курила и заболела раком легкого: как я победила болезнь и выздоровела

Иногда опухоль появляется в легких человека, который ведет здоровый образ жизни

Cosmopolitan
Когда наш эротический сон — не про секс? Когда наш эротический сон — не про секс?

Наши героини рассказали о своих эротических снах, а сексолог их проанализировала

Psychologies
«Это похоже на наркотик — включаешь плеер и забываешь про весь остальной мир»: история кассетного проигрывателя Walkman «Это похоже на наркотик — включаешь плеер и забываешь про весь остальной мир»: история кассетного проигрывателя Walkman

Walkman считался «символом статуса», а его название стало нарицательным

VC.RU
15 отличных южнокорейских сериалов, которые нужно смотреть 15 отличных южнокорейских сериалов, которые нужно смотреть

Южнокорейские дорамы, которые не уступают знаменитым сериалам

Esquire
Движение по кругу: как менялась мода на джинсы последние 100 лет Движение по кругу: как менялась мода на джинсы последние 100 лет

Почему та или иная модель джинсов становилась культовой

Esquire
Палеогенетики обнаружили на Алтае три кости древнейших денисовцев Палеогенетики обнаружили на Алтае три кости древнейших денисовцев

На Алтае обнаружены кости древнейших предков людей

N+1
Триллер о кибербуллинге. Чан Хо-Кей: «Вторая сестра» Триллер о кибербуллинге. Чан Хо-Кей: «Вторая сестра»

Отрывок из триллера Чан Хо-Кей «Вторая сестра»

СНОБ
Извержения вулканов подтолкнули предков пуэбло к оседлости Извержения вулканов подтолкнули предков пуэбло к оседлости

Археологи изучили последствия похолодания VI века

N+1
18 любопытных фактов о 9 фильмах Эльдара Рязанова 18 любопытных фактов о 9 фильмах Эльдара Рязанова

Интересные факты о фильмах Эльдара Рязанова

Maxim
Основатели сети автомоек Fast&Shine занялись IT и производством сыра, а потом стали строителями. Теперь они планируют заработать миллиарды на элитной недвижимости Основатели сети автомоек Fast&Shine занялись IT и производством сыра, а потом стали строителями. Теперь они планируют заработать миллиарды на элитной недвижимости

Аркадий Хохлов и его партнеры рассказали, как вести стройку по Scrum

Inc.
Средневековый вопрос: каким получился фильм «Последняя дуэль» Средневековый вопрос: каким получился фильм «Последняя дуэль»

«Последняя дуэль» — историческая драма Ридли Скотта

РБК
Почему программа льготной ипотеки не разогреет загородный рынок недвижимости Почему программа льготной ипотеки не разогреет загородный рынок недвижимости

Участники рынка считают, что программа является первым шагом для разворота рынка

Forbes
Археологи раскопали поселение первых металлургов и скотоводов Алтая Археологи раскопали поселение первых металлургов и скотоводов Алтая

Ученые завершили работы на памятнике афанасьевской культуры Нижняя Соору

N+1
«Сом»: как русская подлодка затонула в Швеции «Сом»: как русская подлодка затонула в Швеции

На глубине действительно лежали останки российской подлодки «СОМЪ»

Популярная механика
Великолепная тридцатка и вратарь Великолепная тридцатка и вратарь

Владимир Зеленский — о перевороте и о захвате

СНОБ
Дела сердечные: какой пульс считается нормой и когда обращаться к врачу Дела сердечные: какой пульс считается нормой и когда обращаться к врачу

Разбираемся какая частота сердечных сокращений считается нормой

РБК
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
Акцент на туфельки: самые красивые платья-миди, в которых звезды выходили в свет Акцент на туфельки: самые красивые платья-миди, в которых звезды выходили в свет

Героини нашей подборки решили выйти в свет в платьях миди и явно не прогадали

Cosmopolitan
Школа мраморирования, или Танцующий завиток Школа мраморирования, или Танцующий завиток

В оформлении книг издавна использовали пёструю бумагу ручной выделки

Наука и жизнь
«Опыт предыдущих поколений новым уже не нужен»: Екатерина Шульман о воспитании детей «Опыт предыдущих поколений новым уже не нужен»: Екатерина Шульман о воспитании детей

Как воспитывать детей в постоянно изменяющемся мире?

Forbes
Иллюзии и мода: Петр Коваленко — о 5 главных ошибках при покупке одежды Иллюзии и мода: Петр Коваленко — о 5 главных ошибках при покупке одежды

Какие именно заблуждения мешают нам правильно выбирать одежду

Cosmopolitan
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
«Приготовь свое сердце к самой грязной истории со времен сотворения мира» «Приготовь свое сердце к самой грязной истории со времен сотворения мира»

Как читали и воспринимали «120 дней Содома» на протяжении XX века

Weekend
Найден способ превращать воду, солнечный свет и CO2 в чистый керосин Найден способ превращать воду, солнечный свет и CO2 в чистый керосин

Система, которая может производить топливо из солнечного света и воздуха

Популярная механика
Открыть в приложении