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

«Глаза» для беспилотников «Глаза» для беспилотников

Автомобили с круглой нашлепкой на крыше сегодня на дорогах уже не редкость

Популярная механика
Государства, которые просуществовали несколько дней Государства, которые просуществовали несколько дней

Не все страны могут похвастаться многовековой историей

Maxim
Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород Подсчитано, когда на Земле закончится весь кислород

Через миллиард лет атмосфера Земли потеряет большую часть кислорода

Популярная механика
Ученые против старения: книги о том, как прожить больше 100 лет Ученые против старения: книги о том, как прожить больше 100 лет

Книги о средства по борьбе со старением

Популярная механика
Секреты лыжной палки: что скрыто под внешней простотой Секреты лыжной палки: что скрыто под внешней простотой

Под внешней простотой лыжной палки скрыто множество высоких технологий

Популярная механика
Как бизнесу искать и нанимать дефицитных айтишников Как бизнесу искать и нанимать дефицитных айтишников

От нехватки кадров на IT-рынке устали все

Inc.
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
Активно-реактивные снаряды: как это работает Активно-реактивные снаряды: как это работает

Колыбелью практически всех военных технологий стала Вторая мировая война

Популярная механика
Смертельный номер: каким получился «Французский вестник» Уэса Андерсона Смертельный номер: каким получился «Французский вестник» Уэса Андерсона

«Французский вестник» — самый усталый фильм Уэса Андерсона

РБК
Достигли вершин Достигли вершин

Новая жизнь бабушкиных вещей в квартире в деревушке Кран-Монтана

AD
20 способов изменить жизнь прямо сейчас 20 способов изменить жизнь прямо сейчас

Вот что можно сделать уже сегодня

Psychologies
Что такое отношения «с задней конфорки» и почему не стоит в них ввязываться Что такое отношения «с задней конфорки» и почему не стоит в них ввязываться

В современных отношениях появился интересный феномен — «задняя конфорка»

Maxim
Порошковое покрытие как альтернатива гель-лаку: честный отзыв редакции Cosmо Порошковое покрытие как альтернатива гель-лаку: честный отзыв редакции Cosmо

Протестировали модную технику порошкового маникюра

Cosmopolitan
Артем Кумпель: «Люди могут зарабатывать на 20–30% больше» Артем Кумпель: «Люди могут зарабатывать на 20–30% больше»

Почему кассиры становятся курьерами и что будет с рынком труда

РБК
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
В здоровых ли вы отношениях? Проверьте по 13 пунктам опросника В здоровых ли вы отношениях? Проверьте по 13 пунктам опросника

Пройдитесь по списку ниже — возможно, вы идеальная пара

Psychologies
Сиенские супруги Сиенские супруги

Джанноддза Сарачени и Мариотто Миньянелли жили и друг друга любили в Сиене

Наука и жизнь
К сожаленью, день рожденья К сожаленью, день рожденья

Личные праздники в этом году были очень сильно декорированы

Tatler
Неидеальность лазерного импульса помогла разогнать ионы Неидеальность лазерного импульса помогла разогнать ионы

Физики обнаружили и объяснили принцип ускорения ионов

N+1
Российский сериал «Чиновница» удивил нас дважды Российский сериал «Чиновница» удивил нас дважды

Cериал «Чиновница» — триллер о борьбе женщины против русской реальности

Maxim
Сонник: 10 самых популярных снов и их толкование Сонник: 10 самых популярных снов и их толкование

Популярные сны, которые несут скрытый смысл

Cosmopolitan
Безумный Мадс: почему всем нравится Миккельсен — главный датский актер Голливуда Безумный Мадс: почему всем нравится Миккельсен — главный датский актер Голливуда

Зрителя он одурманил в сериале «Ганнибал», а Голливуд в фильме «Еще по одной»

Esquire
Глава Meta в Центральной Европе — Forbes: «В метавселенной у всех будут равные шансы» Глава Meta в Центральной Европе — Forbes: «В метавселенной у всех будут равные шансы»

Вице-президент Meta — о роли Цукерберга в создании метавселенной

Forbes
Как менялась Елена Летучая: бьюти-эволюция телеведущей Как менялась Елена Летучая: бьюти-эволюция телеведущей

Бьюти-эволюция Елены Летучей

Cosmopolitan
3 неявных признака того, что перед вами нарцисс 3 неявных признака того, что перед вами нарцисс

Люди с нарциссическими чертами редко осознают, что с ними что-то не так

Psychologies
Тургенев, Vogue, сладости: странности и чудачества Федора Достоевского Тургенев, Vogue, сладости: странности и чудачества Федора Достоевского

Странные факты о Федоре Достоевском, которых вы не знали

Esquire
Алкоголь назвали проводником в загробный мир майя Алкоголь назвали проводником в загробный мир майя

Керамика из погребений майя в Копане содержала следы атоле или чичи

N+1
От корки до корки: 11 книг на длинные выходные От корки до корки: 11 книг на длинные выходные

11 свежих книг — от истории до современной прозы

Esquire
10 самых крутых экспонатов автомобильного музея Лейна 10 самых крутых экспонатов автомобильного музея Лейна

Джефф Лейн и его один из самых крутых автомобильных музеев в Теннесси

Популярная механика
Стреляла ли «Аврора» на самом деле и другие мифы о знаменитом крейсере Стреляла ли «Аврора» на самом деле и другие мифы о знаменитом крейсере

Вспоминаем (и развеиваем) самые популярные мифы об истории «Авроры»

Maxim
Открыть в приложении