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

Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Прокачиваем кошелек: как мыслят успешные предприниматели Прокачиваем кошелек: как мыслят успешные предприниматели

Книжную подборка о том, как вывести бизнес на новый уровень.

Популярная механика
Mazda CX-30. Матрёшка на максималках Mazda CX-30. Матрёшка на максималках

Почему маркетологи Mazda сделали ставку на кроссовер CX-30

4x4 Club
Деми Мур, какой мы ее уже не помним: 20 редких фотографий Деми Мур, какой мы ее уже не помним: 20 редких фотографий

Редкие фотографии Деми Мур

Cosmopolitan
Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели Ты меня породил, я с тобой и покончу: изобретения, от которых пострадали их создатели

Истории об изобретателях, убитых своими собственными творениями

Популярная механика
Как выбрать зимние шины: 5 важных советов для тех, кто еще не переобулся Как выбрать зимние шины: 5 важных советов для тех, кто еще не переобулся

Когда переобуваться, как подобрать модель шин и нужный размер?

РБК
Поздравляю, коллеги! Поздравляю, коллеги!

Корпоратив – это отличная возможность весело провести время и… натворить дел

Cosmopolitan
Российские ученые передали квантовый сигнал вместе с классическим по одному оптоволокну Российские ученые передали квантовый сигнал вместе с классическим по одному оптоволокну

Российские ученые осуществили квантовую генерацию ключей

N+1
Одеваются лучше 20-летних! Современные иконы стиля в 50+ лет — кто они? Одеваются лучше 20-летних! Современные иконы стиля в 50+ лет — кто они?

Кто из знаменитостей 50+ сегодня задает тренды для молодежи

Cosmopolitan
Коварные легинсы! Самые смешные фото звезд в лосинах — от Шейк до Кардашьян Коварные легинсы! Самые смешные фото звезд в лосинах — от Шейк до Кардашьян

Легинсы — один из самых коварных предметов женского гардероба

VOICE
Материнская плата для майнинга: как выбрать лучший вариант? Материнская плата для майнинга: как выбрать лучший вариант?

Как не ошибиться при покупке материнской платы

CHIP
Смена работы: как подготовиться психологически Смена работы: как подготовиться психологически

Разбираемся, как безболезненно сменить род или место деятельности

Psychologies
Электрический двигатель на йоде впервые испытали в космосе Электрический двигатель на йоде впервые испытали в космосе

Электрический двигатель на йоде впервые был установлен на спутнике-кубсате

N+1

Дэвид Фостер Уоллес — о творческом методе Достоевского

Esquire
Стримеры в Китае зарабатывают миллиарды в день: как это работает и когда закончится Стримеры в Китае зарабатывают миллиарды в день: как это работает и когда закончится

Китайские инфлюенсеры бьют рекорды по продажам товаров через прямые эфиры

Forbes
Семь советов, чтобы похудеть к Новому году Семь советов, чтобы похудеть к Новому году

Как легко похудеть на 5-6 килограмм?

Здоровье
Считаем, сколько заработали участники турнира UFC 268 Считаем, сколько заработали участники турнира UFC 268

Участники турнира UFC 268 выбили 268 578 680 рублей

Maxim
От femme fatale до супергероев и андроидов: эволюция киногероев за последние 100 лет От femme fatale до супергероев и андроидов: эволюция киногероев за последние 100 лет

Какие типажи героев появились в кино за последние 100 лет?

Esquire
«Узнала, что у меня меланома 4 стадии»: как я победила неизлечимый рак «Узнала, что у меня меланома 4 стадии»: как я победила неизлечимый рак

Рак кожи, меланома — всегда приговор?

Cosmopolitan
Американский биотех-стартап выходцев из России привлек $2,5 млн от Xploration Capital Американский биотех-стартап выходцев из России привлек $2,5 млн от Xploration Capital

Стартап Longevica привлек $2,5 млн от венчурного фонда Xploration Capital

Forbes
«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
Любовь и маркетинг — что общего? Как устроить личную жизнь по законам рынка Любовь и маркетинг — что общего? Как устроить личную жизнь по законам рынка

Можно ли найти любовь, используя научный подход?

Cosmopolitan
Социофобия: дань моде или тревожное расстройство? Социофобия: дань моде или тревожное расстройство?

Что же такое социофобия на самом деле?

Psychologies
Беспроигрышная лотерея Беспроигрышная лотерея

Зачем аналитики и экономисты делают неверные прогнозы и не останавливаются

Forbes
Как Полина Гагарина похудела на 40 кг Как Полина Гагарина похудела на 40 кг

Как Полина Гагарина похудела и какие приемы помогают ей удерживать вес

Cosmopolitan
Новый инструмент образования: интерактивные виртуальные миры Новый инструмент образования: интерактивные виртуальные миры

Обучение может быть интереснее кино и компьютерных игр

Популярная механика
Умер Роман Каплан. Вспоминаем его интервью «Снобу» о ресторане «Русский самовар», жизни в Нью-Йорке и дружбе с Иосифом Бродским Умер Роман Каплан. Вспоминаем его интервью «Снобу» о ресторане «Русский самовар», жизни в Нью-Йорке и дружбе с Иосифом Бродским

Роман Каплан — переводчик, создатель нью-йоркского ресторана «Русский самовар»

СНОБ
мРНК-вакцина предотвратит заражение клещевыми инфекциями мРНК-вакцина предотвратит заражение клещевыми инфекциями

мРНК-вакцина поможет избежать болезней, которые переносят клещи

N+1
Вы задумывались о том, что доступ к общественным туалетам — благо, недоступное половине населения Земли? Вопрос дня Вы задумывались о том, что доступ к общественным туалетам — благо, недоступное половине населения Земли? Вопрос дня

Кого волнуют туалеты? Каждого второго жителя Земли, у которого нет к ним доступа

СНОБ
На востоке Англии нашли крупнейший англосаксонский клад золотых монет На востоке Англии нашли крупнейший англосаксонский клад золотых монет

Британский музей сообщил о 135 золотых артефактах, обнаруженных кладоискателями

N+1
Открыть в приложении