عودة عجلة المجداف
يعتقد الكثيرون أن عجلة المجداف بدأت تستخدم كجهاز دفع للسفينة بالتزامن مع ظهور الباخرة، وكانت أول سفينة ذات عجلات تقوم برحلات منتظمة هي باخرة كليرمونت (الولايات المتحدة الأمريكية، 1807). لم يكن هناك حديث عن المروحة في ذلك الوقت - فقد ظهرت الإصدارات العملية منها فقط في النصف الثاني من الثلاثينيات من القرن التاسع عشر.
ومع ذلك، فإن أول ذكر لعجلة المجداف، التي كانت تحركها القوة العضلية للإنسان أو الحيوان، يعود إلى العصور القديمة. على نقش روماني يعود تاريخه إلى القرن السادس قبل الميلاد. على سبيل المثال، تم تصوير سفينة بثلاثة أزواج من عجلات المجداف، التي تحركها الثيران.
سفينة ذات عجلات بمحرك "ثور" (من نقش روماني قديم)
وفقًا لعدد من المخطوطات، تم بناء سفينة خردة في الصين عام 1161، مزودة بعجلات مجداف تعمل بواسطة طاحونة هوائية. لم يتجاهل ليوناردو دافنشي هذا المحرك، حيث عثر في أوراقه على رسم تخطيطي لسفينة ذات عجلات. هناك أدلة مكتوبة أخرى حول عجلات مجداف، لكنها لم تتمكن بعد من العثور على استخدام يستحق بسبب عدم وجود محرك دفع.
سفينة ذات عجلات ليوناردو دافنشي
في عام 1707، ظهرت أول باخرة في العالم، بناها العالم الفرنسي دينيس بابين، على نهر فولدا في ألمانيا. كان يقودها عجلات مجداف. وعلى الرغم من أن الاختبارات انتهت بانفجار الغلاية، إلا أنها كانت قد بدأت بالفعل. تعتبر أول سفينة بخارية عاملة حقًا هي "كليرمونت" لروبرت فولتون بعجلتين مجداف يبلغ قطرهما 4,7 مترًا وثمانية شفرات بعرض 1,2 متر، وكانت الأولى أيضًا من بنات أفكار فولتون قصص باخرة قتالية - فرقاطة بخارية "ديمولوغوس"، بنيت عام 1815. ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أنها كانت طوفًا، في الفراغ بين أجسامها تم وضع عجلة مجداف، وبالتالي محمية من أضرار القتال والملاحة.
وفي عام 1815، انضمت روسيا أيضًا إلى نادي السفن البخارية: في سانت بطرسبورغ، قام صاحب المسبك الميكانيكي، كارل بيرد، ببناء سفينة بخارية للبضائع والركاب "إليزابيث" بمحرك بقوة 4 حصان يقود عجلات جانبية يبلغ قطرها 2,4 متر و ستة لوحات. في 3 نوفمبر، قامت السفينة برحلتها الأولى من سانت بطرسبورغ إلى كرونشتادت، وبلغ متوسط سرعتها 9,3 كم/ساعة. وهكذا أصبحت روسيا الدولة الثالثة في العالم (بعد الولايات المتحدة الأمريكية وإنجلترا) التي تنظم بناء السفن البخارية الخاصة بها.
باخرة "إليزابيث"
ما هي عجلة مجداف؟ هذه وحدة دفع للسفينة، وهي عبارة عن هيكل أسطواني مغمور جزئيًا في الماء مع محور دوران عرضي، يتم تثبيت الشفرات (الألواح) المستطيلة على طول محيطها. يتم تحريك السفينة بدعم من اللوحات التي تدخل الماء بشكل دوري.
في البداية، كان أبسط تصميم لجهاز الدفع هذا يحتوي على شفرات ثابتة، مما قلل بشكل كبير من كفاءته - كانت الكفاءة 30-35٪ فقط. دخلت الألواح الماء بضربة، وخرجت منه، "تخرج" الماء، مما أدى إلى اهتزاز وزيادة الضوضاء. ولتخفيف الصدمات على الماء، تم زيادة قطر العجلات، خاصة في السفن البحرية. تدريجيًا وصلت العجلات إلى أحجام سيكلوبية حقًا. وهكذا، في Great Eastern الذي صممه I.K. Brunel (1858)، يبلغ قطر عجلتين مجدافتين 17,7 مترًا، وكان عرض كل واحدة من الشفرات الثلاثين 30 مترًا وارتفاعها 3,9 مترًا. كانت سرعة دورانهم القصوى 1 دورة في الدقيقة.
باخرة غريت إيسترن (1858)
مقطع عرضي لغرفة المحرك الشرقية الكبرى
جرت محاولات متكررة لتخليص العجلة من العيوب المذكورة أعلاه، ولكن لم ينجح إيليا جالواي في الحصول على براءة اختراع لعجلة المجداف إلا في عام 1829، والتي كانت خالية من العيوب الرئيسية. تم تحقيق دوران الشفرات بحيث تدخل وتخرج من الماء بشكل عمودي باستخدام آلية مفصلية لامركزية مدفوعة بالعجلة نفسها. تبين أن هذا التصميم كان ناجحًا جدًا لدرجة أنه لا يزال موجودًا مع تغييرات طفيفة حتى يومنا هذا.
عجلة مجداف ذات ألواح دوارة (موسوعة سيتين العسكرية، سانت بطرسبورغ، 1911-1915)
أدت هذه التحسينات وغيرها على العجلة إلى حقيقة أنه من منتصف القرن التاسع عشر إلى بداية القرن العشرين، زادت كفاءة عجلات المجداف من 0,30-0,35 إلى 0,7-0,75، أي مرتين.
معركة السفن البخارية ذات العجلات - الفرقاطة البخارية الروسية "فلاديمير" تقاتل مع السفينة البخارية المسلحة التركية "بيرفاز بحري". 5 (17) نوفمبر 1853
سباقات السفن البخارية على نهر المسيسيبي (القرن التاسع عشر)
بالإضافة إلى تصميم الشفرات، تختلف العجلات أيضًا في الموقع - الجانب والمؤخرة. تنتشر العجلات الصارمة على نطاق واسع في الأنهار الأمريكية. لم تغرق مثل هذه السفن إلى الأبد - في مظهر جديد ، ينطلق "ركاب" العجلات الخلفية "American Queen" و "American Heritage" و "Belle of Louisville" وآخرون على طول نهر المسيسيبي.
سفينة الركاب الأمريكية الحديثة ذات العجلات الخلفية "ملكة المسيسيبي"
بناءً على النماذج الأولية الأمريكية، تم أيضًا بناء سفن بخارية مماثلة في الإمبراطورية الروسية - أبحرت الأمازون ونياجرا وما إلى ذلك على طول نهر الفولغا في السنوات الأخيرة، بدأ بناء السفن ذات العجلات الخلفية مرة أخرى في أحواض بناء السفن المحلية، لكننا سنتطرق إليها هذا أدناه.
تتمتع عجلات المجداف بعدد من المزايا والعديد من العيوب. دعونا ننظر إلى أهمها.
الفوائد:
• تخلق عجلة المجداف المؤخرة، في ظروف الغاطس المحدود للسفينة، قوة دفع أكبر بكثير من قوة المروحة.
• تسمح لك العجلات الجانبية بالدوران في نفس المكان تقريبًا.
• قوة السحب أعلى من تلك الموجودة في الأوعية اللولبية، بالإضافة إلى إمكانية التشغيل على أعماق ضحلة، نظرًا لأن أبعاد العجلات لا تتجاوز غاطس السفينة. لذلك، في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية، استمر بناء القاطرات ذات العجلات النهرية حتى عام 1991 (القاطرات الدافعة من سلسلة BTK).
• يسمح الدفع بالعجلات، على عكس الدفع اللولبي، بالفحص والإصلاح دون إرساء السفينة.
العيوب:
• عندما تكون هناك حركة دحرجة قوية، تخرج عجلات المجداف الجانبية بالتناوب من الماء أو تغوص عميقًا جدًا، مما يؤدي إلى انحراف السفينة، مما يجعل من الصعب الحفاظ على مسارها. بالإضافة إلى ذلك، تتعرض العجلات لأحمال ديناميكية كبيرة، مما قد يؤدي إلى انهيارها.
• كفاءة أقل مقارنة بالمروحة.
• انخفاض كفاءة التشغيل عندما يتغير عمق الغوص (على سبيل المثال، عند الميل أو بسبب التغيرات في غاطس السفينة).
• وزن وأبعاد أكبر مقارنة بالمروحة.
• يتطلب استخدام عجلات المجداف وضع المحركات الرئيسية فوق خط الماء، مما يقلل من الكميات المفيدة المتاحة، وفي العسكرية القوات البحرية - يزيد من ضعف غرفة المحرك وعجلات المجداف نفسها.
وبسبب أوجه القصور المذكورة أعلاه، اختفت العجلة بسرعة من المشهد على السفن والسفن البحرية، ولكنها لا تزال تستخدم في الأسطول النهري حتى يومنا هذا. الآن دعونا نلقي نظرة سريعة على تاريخ استخدام عجلات التجديف على سفن الأسطول النهري المحلي.
منذ عام 1816، بدأت البواخر ذات التجديف في العمل على نهر الفولغا وروافده، وفي منتصف ذلك القرن أبحرت حوالي 200 باخرة من أكثر من عشر شركات على طول النهر. منذ عام 1862، بدأت سفن الركاب البخارية من النوع "الأمريكي" المزعوم في الإبحار على طول النهر العظيم. كانت السفن المكونة من ثلاثة طوابق مريحة للغاية، وكان العديد من الكبائن تحتوي على حمامات وبوفيهات ومطابخ فرنسية. وقد تم استكمال ذلك بغرفة مشتركة بها بيانو ومكتبة وما إلى ذلك. وقد عاش العديد من هؤلاء "الركاب" حتى منتصف القرن التالي تقريبًا.
في 1882-1888 وفقًا لمشروع المهندس الأمريكي دومبار، تم بناء 7 بواخر شحن وركاب بعجلات خلفية من نوع أمازون بقوة 500 حصان، وسعة ركاب تصل إلى 400 شخص وقدرة حمل 390 طنًا. تم تشغيل آخرها على نهر الفولغا حتى عام 1933.
باخرة "أمازون"
بالإضافة إلى قاطرات الركاب، تم أيضًا بناء العديد من القاطرات ذات العجلات. وكان أقوىها "Rededya Prince Kosogovsky" (منذ عام 1888 - "Stepan Razin") الذي تم بناؤه في 1889-1930 في مصنع مدفع Motovilikha. وصلت قوة محركه البخاري إلى 2000 حصان. بعد إعادة الإعمار الجذري في 1928-1930. يمكنها سحب قطار من الصنادل تزيد حمولته عن 35 ألف طن، وكانت السفينة تعمل حتى عام 1958.
نموذج القاطرة "Rededya Prince Kosogsky"
الباخرة "ستيبان رازين" (المعروفة سابقًا باسم "Rededya Prince Kosogsky")
في عام 1911، أول سفينة ذات عجلات في العالم - سفينة الركاب "أورال" بقوة 800 حصان، التي بنيت في مصنع كولومنسكي، دخلت مساحات الفولغا. مع.
بدأت البواخر في الظهور على أنهار وبحيرات سيبيريا والشرق الأقصى وآسيا الوسطى.
كانت أول باخرة سيبيرية ذات عجلات طبيعية هي "أوسنوفا" بقوة 1838 حصانًا، والتي دخلت حيز التشغيل في عام 90، وتم بناؤها في تورينسكايا سلوبودا لنقل البضائع على طول نهري تورا وتوبول. في ربيع عام 1852، بدأت الملاحة بالباخرة أيضًا على نهر آمور - ودخلت عربة أرجون، التي تم بناؤها في مصنع شيلكينسكي، إلى مساحاتها. في عام 1861، ظهرت أول باخرة مجداف "سانت تيخون زادونسك" على نهر لينا. في عام 1863، تم الانتهاء من بناء أول باخرة "ينيسي" لهذا النهر السيبيري العظيم في ينيسيسك.
في عام 1852، تم تسليم البواخر بيروفسكي وأوبروتشيف، المبنية في السويد، مفككة من أورينبورغ على عربات تجرها الجمال إلى بحر آرال، والتي أبحرت لاحقًا على طول سير داريا. ظهرت هذه البواخر نفسها لأول مرة على نهر آمو داريا في 1858-1859.
منذ منتصف القرن التاسع عشر، ظهرت السفن البخارية ذات التجديف على جميع الأنهار والبحيرات الصالحة للملاحة في الإمبراطورية الروسية: نهر الدنيبر وروافده، ونهر كوبان، ودون، وسيفرسكي دونيتس، وفيستولا، وما إلى ذلك.
شكلت البواخر ذات العجلات العمود الفقري الرئيسي لأسطول القطر النهري والركاب في البلاد حتى الخمسينيات من القرن الماضي. في الثلاثينيات والخمسينيات من القرن العشرين، تم تجديد الأسطول بسفن ذات عجلات جديدة مصممة على مستوى تقني أعلى (قوارب القطر من المشروع 50 بقوة 30 حصان، المشروع 50 بقوة 733 حصان، النوع "التصنيع" مع بقوة 200 حصان).
مشروع سحب العجلات 732
زورق القطر ذو العجلات من نوع "Izhorets"
في 1951-1959 تم بناء السلسلة الأخيرة والأكثر عددًا من البواخر البخارية لنقل البضائع والركاب من نوع جوزيف ستالين (74 وحدة) للمشروعين 737 (نهر) و737A (نهر البحيرة) في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية. تم بناء السفن الخمس الأولى في مصنع Leninskaya Kuznitsa (كييف)، وتم بناء الباقي في حوض بناء السفن Obuda في المجر (Obuda Hajogyar Budapest) - المشروع 737/205 (نوع مكسيم غوركي). بالإضافة إلى ذلك، قام المجريون ببناء سفينة واحدة لأنفسهم وتشيكوسلوفاكيا.
اعتمادا على نوع السفن، كان غاطسها 1,26-1,20 م، الإزاحة - 518-542 طن، قوة المحرك البخاري الرئيسي - 450-520 حصان، الحمولة - 50-76 طن، السرعة - ما يصل إلى 19 كم / ساعة . كان على متن السفينة صالتان ومطعمان وبوفيه.
تم تشغيل البواخر لهذا المشروع على نهر الفولغا، على نهر الدنيبر، على نهر الدون، على نهر أوب، على نهر لينا، على نهر كاما، على نهر بيلايا، على نهر أوكا، وعلى نهر موسكو.
سفينة الركاب للمشروع 737
وحتى يومنا هذا، لا يزال المخضرم البالغ من العمر 113 عامًا، وهو باخرة الركاب ذات العجلات الوحيدة في روسيا، "ن. في جوجول." تم بناء السفينة في عام 1911 في نيجني نوفغورود في مصنع سورموفسكي بأمر من شركة الشحن الشمالية "كوتلاس-أرخانجيلسك-مورمانسك". محرك بخاري أصلي بقوة 380 حصان. مع. يوفر سرعات تصل إلى 18 كم/ساعة. في البداية، كانت سعة الركاب 695 (بما في ذلك ركاب سطح السفينة)، والآن، بعد إعادة الإعمار، أصبحت 140 شخصًا.
سفينة الركاب "إن.في. غوغول"
معلومات