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
12 французских фильмов про любовь и страсть 12 французских фильмов про любовь и страсть

Самые волнующие французские фильмы, которые заставят твое сердце биться чаще

Лиза
Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Секс, ложь и гейминг: что скрывал глава Activision Blizzard и сохранит ли он компанию Секс, ложь и гейминг: что скрывал глава Activision Blizzard и сохранит ли он компанию

В чем обвиняют главу Activision Blizzard Бобби Котика

Forbes
Берут – беги Берут – беги

Теневая экономика России настолько велика, что называть ее теневой даже неловко

Esquire
Обзор поколений Toyota Prius Обзор поколений Toyota Prius

Все тонкости Toyota Prius

Популярная механика
Изменение океанических течений назвали основной причиной ордовикского вымирания Изменение океанических течений назвали основной причиной ордовикского вымирания

Ученые предложили новую интерпретацию первого из крупных массовых вымираний

N+1
Как два выпускника Бауманки построили компанию на полмиллиарда и продали ее «Сберу» Как два выпускника Бауманки построили компанию на полмиллиарда и продали ее «Сберу»

Как Валишев и Иванниковы придумали онлайн-чаты Jivo

Forbes
Выбираем качественный кабель для зарядки смартфона: на что обратить внимание Выбираем качественный кабель для зарядки смартфона: на что обратить внимание

Как выбрать подходящий кабель для зарядки вашего смартфона

CHIP
Почему Василий Лановой три раза отказывался от роли в «Офицерах»? Почему Василий Лановой три раза отказывался от роли в «Офицерах»?

Василий Лановой признался, что три раза отказывался от съёмок в «Офицерах».

Cosmopolitan
5 ошибок основателя Gymmy Александра Мацака 5 ошибок основателя Gymmy Александра Мацака

Основатель фитнес-шеринга Gymmy об ошибках, которые стали основой для развития

Inc.
Сонник: к чему снятся выпавшие зубы, мутная вода, пожар Сонник: к чему снятся выпавшие зубы, мутная вода, пожар

Тип сновидений, который связан с ближайшим будущим — сны-предупреждения

Cosmopolitan
Особенности потусторонней охоты Особенности потусторонней охоты

«Охотники за привидениями: Наследники»: полтергейст 80-х как живой

Weekend
Яндекс создал три мощнейших в России суперкомпьютера Яндекс создал три мощнейших в России суперкомпьютера

Яндекс рассказал о создании трех мощнейших в России суперкомпьютеров

N+1
Под фермерским полем нашли римскую мозаику битвы между Ахиллом и Гектором Под фермерским полем нашли римскую мозаику битвы между Ахиллом и Гектором

Плитка находилась на полу комнаты в древнеримской вилле III–IV веков нашей эры

N+1
Джентльмен удачи Джентльмен удачи

Александр Цыпкин – писатель, сценарист, а с недавних пор и актер дает советы

Playboy
Тили-тили тесто: выпечка по рецептам шеф-повара Александра Семыкина Тили-тили тесто: выпечка по рецептам шеф-повара Александра Семыкина

Выпечка по рецептам шефа ресторана «Пирог мясника» покорит любого

Cosmopolitan
«Мы забираем документы»: когда пора менять школу? «Мы забираем документы»: когда пора менять школу?

Иногда родителям приходится задуматься: а комфортно ли ребенку на учебе?

Psychologies
Перестань заедать стресс! Как победить жор на нервной почве? Перестань заедать стресс! Как победить жор на нервной почве?

Мы часто едим вовсе не потому, что голодны, а от скуки или в состоянии стресса

Cosmopolitan
Без инстаграма не разберешься Без инстаграма не разберешься

«На близком расстоянии»: «Паразиты» по-русски

Weekend
Спектр масс черных дыр объяснили расширением Вселенной Спектр масс черных дыр объяснили расширением Вселенной

Рост массы черных дыр позволяет согласовать данные наблюдений с теорией

N+1
Не бойся, я с тобой Не бойся, я с тобой

8 сообщений, с помощью которых можно поддержать и успокоить близкого человека

Лиза
Спектроскопия помогла недеструктивно измерить красноту мякоти яблок Спектроскопия помогла недеструктивно измерить красноту мякоти яблок

Спектроскопия поможет повысить эффективность их сортировки

N+1
Мотивация и самоорганизация: почему управление своим состоянием — главный soft skill? Мотивация и самоорганизация: почему управление своим состоянием — главный soft skill?

Разбираемся в главном мягком навыке любого человека — управлении собой

Inc.
Почему на одежде у мужчин и женщин пуговицы находятся с разной стороны? Почему на одежде у мужчин и женщин пуговицы находятся с разной стороны?

На мужской и женской одежде пуговицы пришивают с различных сторон. Почему?

Cosmopolitan
Сапиосексуальность Сапиосексуальность

5 качеств, на которые девушки западают, не глядя на внешность

Playboy
20 способов изменить жизнь прямо сейчас 20 способов изменить жизнь прямо сейчас

Вот что можно сделать уже сегодня

Psychologies
Диабет, болезни сердца и еще 2 проблемы со здоровьем, которые возникнут, если часто есть пиццу (но вред можно снизить) Диабет, болезни сердца и еще 2 проблемы со здоровьем, которые возникнут, если часто есть пиццу (но вред можно снизить)

Увлечение фастфудом опасно, но это не значит, что нужно от него отказаться

Playboy
Урок черчения Урок черчения

Хочешь научиться скульптурировать лицо с помощью косметики?

Лиза
Вкус жизни: датская драма о браке, амбициях и еде Вкус жизни: датская драма о браке, амбициях и еде

«Вкус жизни» — эмоциональная семейная драма в современных декорациях

СНОБ
Открыть в приложении