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
Роман Толстой Роман Толстой

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

AD
Какой кофе самый вредный для Земли: ученые посчитали углеродный след напитков Starbucks Какой кофе самый вредный для Земли: ученые посчитали углеродный след напитков Starbucks

Чтобы повлиять на климатическую ситуацию на планете, стоит подумать о кофе

Популярная механика
Тюнинг Тюнинг

Калаш хорош, но его можно сделать еще лучше

Популярная механика
Костюм для фремена Костюм для фремена

Можно ли сделать дистикомб, как в «Дюне»?

N+1
Еще теплее Еще теплее

Дольче и Габбана рассказали, как придумали почти две тысячи предметов интерьера

Harper's Bazaar
Дмитрий Блинов Дмитрий Блинов

Как гостю и ресторатору выйти сухими из бурлящих вод комментов и отзывов

Собака.ru
Пилочный маникюр: быстро делается и не оставляет порезов Пилочный маникюр: быстро делается и не оставляет порезов

Пилочный маникюр: деликатный, быстрый и аккуратный

Cosmopolitan
Своевольные булгарии Своевольные булгарии

Булгария пачкающая — интересный и по-своему красивый сумчатый гриб

Наука и жизнь

Дэвид Фостер Уоллес — о творческом методе Достоевского

Esquire
Природный феномен Природный феномен

Роль искусства в этом доме играют пейзажи за окном

AD
«Я впервые поцеловалась в 9 лет»: Ани Лорак раскрыла секреты личной жизни «Я впервые поцеловалась в 9 лет»: Ани Лорак раскрыла секреты личной жизни

Ани Лорак поделилась откровениями об отношениях с мужчинами

Cosmopolitan
Космические дожди: опасно ли это для человека Космические дожди: опасно ли это для человека

Земля подвергается космической бомбардировке…

Популярная механика
Идеальная жена идеального мужа Идеальная жена идеального мужа

Фасадные браки – не завидуй!

Лиза
Бокальчик-другой Бокальчик-другой

Как понять, что с алкоголем пора завязывать

Лиза
Из транспорта для отдыха до полноценного жилья с интернетом и туалетом: как автофургон меняет привычное понятие дома Из транспорта для отдыха до полноценного жилья с интернетом и туалетом: как автофургон меняет привычное понятие дома

Как владельцы жилья на колёсах решают вопросы быта?

VC.RU
Та самая Мамушка: как Хэтти МакДэниел стала первой афроамериканкой с премией «Оскар» Та самая Мамушка: как Хэтти МакДэниел стала первой афроамериканкой с премией «Оскар»

История Хэтти МакДэниел, которая боролась с дискриминацией даже став звездой

Forbes
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
140 кг без тормозов: за что обожают певицу Лиззо, которую никто не видел одетой 140 кг без тормозов: за что обожают певицу Лиззо, которую никто не видел одетой

Никто не может остаться равнодушным к певице Лиззо!

Cosmopolitan
Крайние меры: как выключить или перезагрузить iPhone 12, 11, X, 8, 7 Крайние меры: как выключить или перезагрузить iPhone 12, 11, X, 8, 7

Как выключить айфон – при зависании или отсутствии реакции на касания

CHIP
«Папа, твое равнодушие помогло мне стать счастливой»: признание дочери «Папа, твое равнодушие помогло мне стать счастливой»: признание дочери

Как отсутствие близости с отцом помогло нашей героине построить свою жизнь

Psychologies
Как Александра Бортич похудела на 20 кг Как Александра Бортич похудела на 20 кг

Подвиги Саши Бортич: сначала набрать 20 кг, а затем быстро от них избавиться

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
Стены без окон и другие хитрости: как магазины заставляют нас тратить деньги Стены без окон и другие хитрости: как магазины заставляют нас тратить деньги

Как нас заставляют терять контроль и покупать то, что нам не нужно?

Psychologies
Пять новых российских сериалов, которые стоят твоего внимания Пять новых российских сериалов, которые стоят твоего внимания

Несколько сериалов, на которые стоит обратить внимание

Cosmopolitan
Животные и люди: почему разговаривать с домашними питомцами — это нормально? Животные и люди: почему разговаривать с домашними питомцами — это нормально?

Все владельцы домашних животных привыкли разговаривать с любимцами. Но почему?

Cosmopolitan
Выкинуть из головы: почему мы так боимся собственного мусора Выкинуть из головы: почему мы так боимся собственного мусора

Антрополог объясняет, почему современный человек так боится собственного мусора?

Esquire
Археологи нашли в ЮАР постель возрастом более 40 тысяч лет Археологи нашли в ЮАР постель возрастом более 40 тысяч лет

Древняя постель представляла собой подстилку из растений, размещенную на золе

N+1
Биоархеологи обнаружили жертв последней чумы Имолы Биоархеологи обнаружили жертв последней чумы Имолы

Ученые раскопали останки 133 человек, умерших в 1630–1632 годах от чумы

N+1
Искусство лени Искусство лени

О личной эффективности говорят все, но мало кто вспоминает о пользе безделья

Psychologies
Открыть в приложении