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
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
Формы угнетения: как дресс-код связан с гендерным неравенством Формы угнетения: как дресс-код связан с гендерным неравенством

Почему происходит глобальный тренд на пересмотр женского дресс-кода

Forbes
«Hot Wheels словно акции»: коллекционеры тратят десятки тысяч долларов, чтобы купить всего одну игрушечную машинку «Hot Wheels словно акции»: коллекционеры тратят десятки тысяч долларов, чтобы купить всего одну игрушечную машинку

Чья коллекция Hot Wheels вошла в «Книгу рекордов Гиннесса»?

VC.RU
Навигатор Навигатор

Для странствий духа тоже нужна карта, считали сибирские шаманы

Вокруг света
Математики объяснили крючковатость клювов галапагосских вьюрков Математики объяснили крючковатость клювов галапагосских вьюрков

Математические уравнения показали, как и зачем клюв вьюрка вырастает крючковатым

N+1
Бетон и искусство Бетон и искусство

Этот лофт в Гонконге легко можно назвать гламурным

SALON-Interior
Активация Windows: можно ли обойтись без нее Активация Windows: можно ли обойтись без нее

Что произойдет, если вы установите Windows, но не станете ее активировать?

CHIP
Зима близко! Очень смешные комиксы про жизнь девушек в холодный сезон Зима близко! Очень смешные комиксы про жизнь девушек в холодный сезон

Комиксы BlooMe точно поднимут тебе настроение в холодный сезон!

Cosmopolitan
5 фильмов, где зло победило добро 5 фильмов, где зло победило добро

Смотрим фильмы, где злые силы восторжествовали. И сделали это с размахом

GQ
«Создавала такие произведения, что мужи удивлялись»: девять художниц эпохи Ренессанса «Создавала такие произведения, что мужи удивлялись»: девять художниц эпохи Ренессанса

Художницы, которые добились успеха во времена Тинторетто и Питера Класа

Forbes
Модный оракул Модный оракул

Выясняем, каково это — быть гуру стиля для нескольких поколений

Glamour
Что посмотреть: 11 лучших фильмов про сны Что посмотреть: 11 лучших фильмов про сны

Раскрыть секрет происхождения сновидений берутся создатели кино

Playboy
Держим спину Держим спину

Что влияет на осанку и как о ней правильно заботиться

Лиза
Самая сильная боль: ты точно испытывала ее хотя бы раз в жизни Самая сильная боль: ты точно испытывала ее хотя бы раз в жизни

Иногда боль бывает такой сильной, что ее просто невозможно терпеть

Cosmopolitan
Почему телефон быстро разряжается на морозе? Почему телефон быстро разряжается на морозе?

Аккумулятор — почти всегда самое уязвимое место современных мобильных телефонов

Cosmopolitan
«Мой якорь — материнская любовь и вера»: хореограф Акрам Хан о своем балете Kaash «Мой якорь — материнская любовь и вера»: хореограф Акрам Хан о своем балете Kaash

Акрам Хан — о том, что такое современный балет и что он дает зрителю

Forbes
Синдром Кесслера: как человечество может на столетия лишиться доступа к космическому пространству Синдром Кесслера: как человечество может на столетия лишиться доступа к космическому пространству

Мы приближаемся к сценарию, в котором человечество будет отрезано от космоса

Популярная механика
Василий Кандинский. Голос сердца Василий Кандинский. Голос сердца

Эти предзакатные минуты в Москве Василий Васильевич всегда особенно любил

Караван историй
Кожа стареет быстро из-за этих пищевых привычек: увы, они у тебя есть Кожа стареет быстро из-за этих пищевых привычек: увы, они у тебя есть

Список пищевых ошибок, работа над которыми улучшит состояние кожи

Cosmopolitan
Безрассудство и отвага: история аэросаней в полярных экспедициях Безрассудство и отвага: история аэросаней в полярных экспедициях

Годы назад идея взять с собой в безлюдные места новую технику никого не смущала

Maxim
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
Эти страшные фемки. Почему феминисток в России травят за внешность Эти страшные фемки. Почему феминисток в России травят за внешность

Откуда растут ноги стереотипизации о том, что феминистки страшные?

СНОБ
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
«Мальчики открыли ротики». Как Оксимирон спровоцировал противостояние мужчин и разозлил женщин «Мальчики открыли ротики». Как Оксимирон спровоцировал противостояние мужчин и разозлил женщин

Оксимирон выпустил трек, который окрестили сеансом психотерапии

СНОБ
«Я не должна была рождаться». Девушка подала иск против гинеколога своей матери «Я не должна была рождаться». Девушка подала иск против гинеколога своей матери

Иви Тумбс из Скегнесса, Линкольншир, подала в суд на гинеколога своей матери

Cosmopolitan
Скручивание тела растущей улитки свернуло тесную раковину в спираль Скручивание тела растущей улитки свернуло тесную раковину в спираль

Ученые построили математическую модель роста раковины моллюсков

N+1
Бог с вами: какими получились «Вечные» Хлои Чжао и сыграла ли ставка Marvel Бог с вами: какими получились «Вечные» Хлои Чжао и сыграла ли ставка Marvel

Стоит ли отдавать комиксы на откуп режиссерам больших, тягучих драм

Esquire
Как распознать в себе крутого программиста: 5 главных признаков Как распознать в себе крутого программиста: 5 главных признаков

Какими пятью качествами обладают востребованные сегодня IT-специалисты

Популярная механика
На CBS показали концерт Адель и ее интервью Опре Уинфри. Певица исполнила песни с альбома «30», а также рассказала о разводе с мужем и потере веса На CBS показали концерт Адель и ее интервью Опре Уинфри. Певица исполнила песни с альбома «30», а также рассказала о разводе с мужем и потере веса

Певица Адель призналась, что узнала о проблемах в браке из теста в журнале

Esquire
Открыть в приложении