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

Путь семьи Тоёда Путь семьи Тоёда

Как Toyota дошла до вершины мирового автомобилестроения

Forbes
Как вырастить детей с высоким эмоциональным интеллектом Как вырастить детей с высоким эмоциональным интеллектом

Почему так важно развивать эмоциональный интеллект в наших детях

Psychologies
Как у человека появился еще один орган и почему мы о нем не знали Как у человека появился еще один орган и почему мы о нем не знали

Учебники анатомии придется переписывать

Популярная механика
«Это самая феминистская картина, которую вообще можно себе представить, осанна женщине». Режиссер Александр Зельдович о фильме «Медея» «Это самая феминистская картина, которую вообще можно себе представить, осанна женщине». Режиссер Александр Зельдович о фильме «Медея»

Александр Зельдович — о своем новом фильме «Медея»

СНОБ
Боязнь дырок. Учёные выяснили причины возникновения трипофобии Боязнь дырок. Учёные выяснили причины возникновения трипофобии

Что такое трипофобия и почему она возникает?

Популярная механика
Жир Жир

Жиры нужны нашему телу не меньше, чем вода

Maxim
Телесно-ориентированная психотерапия: что это, как работает, где обучают Телесно-ориентированная психотерапия: что это, как работает, где обучают

Все самое важное о телесно-ориентированной психотерапии — в этом материале

РБК
Я знаю три буквы: зачем звезды выходят на рынок NFT? Разбираемся вместе с группой Little Big Я знаю три буквы: зачем звезды выходят на рынок NFT? Разбираемся вместе с группой Little Big

Все больше работников креативных индустрий создают NFT-контент

Esquire
Розовая вода (гидролат розы): чем полезна для кожи, глаз и горла Розовая вода (гидролат розы): чем полезна для кожи, глаз и горла

Преимущества розовой воды и инструкция для ее самостоятельного приготовления

РБК
«Если бы ты меня любил!»: как партнер манипулирует вами «Если бы ты меня любил!»: как партнер манипулирует вами

Бывало ли у вас чувство, что с вашими отношениями что-то не так?

Psychologies
Тюнинг Тюнинг

Калаш хорош, но его можно сделать еще лучше

Популярная механика
Нормы красоты Нормы красоты

Какие проблемы сегодня актуальны для индустрии красоты?

Forbes Life
Вес слова Вес слова

Если карьера не задалась, у вас есть реальный шанс стать преуспевающим спикером

Forbes
«Вдруг узнают, кто я…»: Елена Вигдорова — о детях врагов народа и книге Нелли Морозовой «Вдруг узнают, кто я…»: Елена Вигдорова — о детях врагов народа и книге Нелли Морозовой

Предисловие к книге Нелли Морозовой «Мое пристрастие к Диккенсу»

Arzamas
Повелители стиля: история архитектора Евгения Коблова Повелители стиля: история архитектора Евгения Коблова

Почему сейчас дизайн квартир больше, чем просто смена обстановки

Cosmopolitan
Вупи Голдберг в векторах: оцениваем размерность пространства лиц Вупи Голдберг в векторах: оцениваем размерность пространства лиц

Какой размерности должно быть пространство признаков, позволяющих отличать лица?

N+1
Нюхай апельсины, полюби лаванду: 5 привычек, которые изменят жизнь к лучшему Нюхай апельсины, полюби лаванду: 5 привычек, которые изменят жизнь к лучшему

Каждая из этих привычек поможет тебе изменить жизнь к лучшему в рекордные сроки

Cosmopolitan
Лодырь, серый кардинал, манипулятор: как Оксимирон стал главным антагонистом русского рэпа и почему им остается Лодырь, серый кардинал, манипулятор: как Оксимирон стал главным антагонистом русского рэпа и почему им остается

О роли Оксимирона и значении его фигуры и творчества

Esquire
Уронили гроб, помпезный пафос, парад и принудиловка: воспоминания и мифы о похоронах Брежнева (и видео) Уронили гроб, помпезный пафос, парад и принудиловка: воспоминания и мифы о похоронах Брежнева (и видео)

Самые помпезные похороны в истории СССР (после похорон Сталина)

Maxim
Болельщик, управляющий командой: как звезда баскетбола стала венчурным инвестором Болельщик, управляющий командой: как звезда баскетбола стала венчурным инвестором

Рене Монтгомери завершила спортивную карьеру и переквалифицировалась в инвестора

Forbes
Новые лица: лучшие российские сериалы этого года с яркими дебютантами Новые лица: лучшие российские сериалы этого года с яркими дебютантами

Новые сериалы — идеальная возможность для начинающих актёров проявить себя

Cosmopolitan
Своевольные булгарии Своевольные булгарии

Булгария пачкающая — интересный и по-своему красивый сумчатый гриб

Наука и жизнь
Меня тошнит от мужа Меня тошнит от мужа

3 истории женщин, которым резко стал противен запах своих супругов

Лиза
Маленькое чудо Маленькое чудо

Если кто-то умеет искренне радоваться Новому году, так это дети

Cosmopolitan
В атмосферах загрязненных белых карликов нашли экзотические образцы мантии экзопланет В атмосферах загрязненных белых карликов нашли экзотические образцы мантии экзопланет

Астрономы изучили 23 загрязненных карлика

N+1
Старение — это эволюционная ошибка. Ученые уверены, что его можно избежать Старение — это эволюционная ошибка. Ученые уверены, что его можно избежать

Старение — естественный процесс или ошибка?

Популярная механика
Размер имеет значение: почему мужчины «хотят побольше» Размер имеет значение: почему мужчины «хотят побольше»

Каждый третий мужчина на планете недоволен размером своего пениса

Psychologies
Нетипичные красотки: 10 актрис, чья внешность далека от «голливудского идеала» Нетипичные красотки: 10 актрис, чья внешность далека от «голливудского идеала»

Актрисы с нестандартной внешностью доказали, что красота может быть многогранной

The Voicemag
Безумие и винтаж: 8 диких изобретений прошлого Безумие и винтаж: 8 диких изобретений прошлого

По всем законам этих диких изобретений просто не должно было существовать

Maxim
Александр Градский. Сладкоголосая птица нашей юности Александр Градский. Сладкоголосая птица нашей юности

Драматичная судьба композитора и барда Александра Градского

СНОБ
Открыть в приложении