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

Побег с аэродрома Побег с аэродрома

Циклолеты – «летающие комбайны» – становятся экономичнее квадрокоптеров

Популярная механика
Пепел миров: как мертвые звезды помогли заглянуть в недра далеких планет Пепел миров: как мертвые звезды помогли заглянуть в недра далеких планет

Американские ученые всмотрелись в остывающие звезды

Forbes
Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции

Chevrolet Suburban создан в Арлингтоне, а его версия называется Texas Edition

4x4 Club
«Это самая феминистская картина, которую вообще можно себе представить, осанна женщине». Режиссер Александр Зельдович о фильме «Медея» «Это самая феминистская картина, которую вообще можно себе представить, осанна женщине». Режиссер Александр Зельдович о фильме «Медея»

Александр Зельдович — о своем новом фильме «Медея»

СНОБ
Постой, паровоз: что будет, если дёрнуть стоп-кран Постой, паровоз: что будет, если дёрнуть стоп-кран

Вам когда-нибудь хотелось дёрнуть рычаг и проверить, что же случится с поездом?

Популярная механика
Жуткие факты о лучших странах мира Жуткие факты о лучших странах мира

Подумай дважды перед эмиграцией в бездуховную заграницу

Maxim
Открытие года: Екатерина Алехина Открытие года: Екатерина Алехина

Первой из российских женщин-шефов она получила звезду Michelin

Glamour
Британский фотограф снимает советские радиоактивные (ну почти) руины Британский фотограф снимает советские радиоактивные (ну почти) руины

Потрясающая галерея бывших советских ядерных полигонов произвела фурор в Лондоне

Maxim
Палеофекалии указали на паразитарные инфекции богатых жителей древнего Иерусалима Палеофекалии указали на паразитарные инфекции богатых жителей древнего Иерусалима

Палеопаразитолог нашла яйца паразитов в образцах из туалета VII века до н. э.

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
Свойства квантового гало предложили исследовать бомбардировкой Свойства квантового гало предложили исследовать бомбардировкой

Физики показали возможность исследования свойств квантового гало в димере гелия

N+1
Джокер и Харли Квин из СССР: как следовательница Воронцова полюбила преступника Джокер и Харли Квин из СССР: как следовательница Воронцова полюбила преступника

Зачем следовательница принесла пистолет преступнику?

Cosmopolitan
Здоровый перекус: Что есть, чтобы не набирать вес Здоровый перекус: Что есть, чтобы не набирать вес

Что можно съесть на бегу, не беспокоясь при этом о фигуре?

Лиза
Сбавить обороты: 8 способов справиться со своей раздражительностью без вреда для себя и партнера Сбавить обороты: 8 способов справиться со своей раздражительностью без вреда для себя и партнера

Даже в счастливых браках супругам бывает непросто сдержать свое негодование

Лиза
Сценарий, написанный жизнью Сценарий, написанный жизнью

Иной раз жизнь выдаёт такие «коленца», что сценаристам остаётся лишь записывать

Дилетант
О сложностях материнства, романе с Гарри и не только: новое интервью Меган Маркл О сложностях материнства, романе с Гарри и не только: новое интервью Меган Маркл

Меган Маркл пришла в студию к Эллен Дедженерес

Cosmopolitan
Монетный сор: что не так с созданной последователями Дурова криптовалютой Toncoin Монетный сор: что не так с созданной последователями Дурова криптовалютой Toncoin

Что такое Toncoin и что с ней не так?

Forbes
«Я не знаю, кто такой Юра Борисов, — в этом весь прикол» «Я не знаю, кто такой Юра Борисов, — в этом весь прикол»

Юра Борисов о фильмах «Бык», «Брат» и «Купе номер 6»

Weekend
Эксперимент COSINE-100 не увидел обнаруженной DAMA/LIBRE темной материи Эксперимент COSINE-100 не увидел обнаруженной DAMA/LIBRE темной материи

Источник сигнала в детекторе DAMA/LIBRE остается неизвестным

N+1
Как перестать беспокоиться о том, что думают другие Как перестать беспокоиться о том, что думают другие

Как перестать волноваться из-за мнений окружающих по поводу вашей персоны

Psychologies
Алена Шишкова: «У нас совсем нет поводов конфликтовать с Анастасией Решетовой» Алена Шишкова: «У нас совсем нет поводов конфликтовать с Анастасией Решетовой»

Модель Алена Шишкова дала эксклюзивное интервью

Cosmopolitan
Интернет-портрет Интернет-портрет

О чем говорит наше поведение в социальных сетях

Лиза
Деньги на булавки: как дочь фермера превратила рукоделие в прибыльный бизнес Деньги на булавки: как дочь фермера превратила рукоделие в прибыльный бизнес

Кэндис Уилер придумала, как превратить домашнюю рутину в прибыльное дело

Forbes
Алексей Володин: «Страхование киберрисков займет до 50% рынка» Алексей Володин: «Страхование киберрисков займет до 50% рынка»

Алексей Володин о том, почему тарифы неизбежно будут повышаться

РБК
Рассеянный склероз: причины, симптомы, лечение Рассеянный склероз: причины, симптомы, лечение

Что такое рассеянный склероз и можно ли его вылечить

РБК
«Мы знакомы всего пять часов, а он уже предложил мне съехаться» «Мы знакомы всего пять часов, а он уже предложил мне съехаться»

Онлайн-знакомства: мы никогда не знаем, с каким человеком встретимся на свидании

Psychologies
Война с астероидом: зачем NASA запустило зонд-камикадзе Война с астероидом: зачем NASA запустило зонд-камикадзе

Зачем NASA отправили зонд на самоубийственную миссию?

Forbes
Прощай, мой господин: как разводились в Османской империи Прощай, мой господин: как разводились в Османской империи

Почему мужчины искали «промежуточных» мужей бывшим женам?

Cosmopolitan
Скучно не будет: 7 оригинальных идей для тематической вечеринки Скучно не будет: 7 оригинальных идей для тематической вечеринки

Список идей для яркой и незаезженной тематической вечеринки

Playboy
Удивительная история пса Боджи, который ездит в общественном транспорте Стамбула Удивительная история пса Боджи, который ездит в общественном транспорте Стамбула

Боджи — талисман стамбульского метро с удивительной жизнью

Maxim
Открыть в приложении