Теплоход

Судно — сложное инженерное сооружение, предназначенное для перемещения по воде (надводные суда), над водой (суда на воздушной подушке и подводных крыльях) и под водой (подводные суда). ТеплоходОни делятся на самоходные и несамоходные. Самоходное судно имеет корпус, главный двигатель, который с помощью движителя приводит судно в движение, и другие устройства, соответствующие назначению судна и обеспечивающие безопасность плавания. У несамоходного судна главный двигатель и движитель отсутствуют. Теплоход — самоходное судно, не являющееся пароходом, двигатель которого преобразуют энергию, полученную от сжигания топлива, в механическую. Главным двигателем теплоходов является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). К теплоходам можно отнести все самоходные суда за исключением парусных судов, атомоходов и судов, которые используют другие источники энергии.

Более 100 лет в качестве водных транспортных средств использовали пароходы, пока в начале XX столетия не появились суда с дизельным приводом. Начало этому перевороту было положено в конце 19-го века в России, где был создан реверсный судовой дизель. Первые в мире подводные лодки и теплоходы появились тоже здесь. Инициаторами этих разработок были братья Нобель, они были в числе первых, кто понял огромное значение изобретения Р.Дизеля. В 1898 году «Товарищество братьев Нобель» за огромные деньги приобрело чертежи 20-сильного дизеля. Чтобы двигатель работал на нефти, были изменены многие детали двигателя и в 1899 году был пущен в ход первый в мире двигатель Дизеля, работающий на нефти. Его мощность составляла 25 л.с., в час на 1 л.с. требовалось примерно четверть кг нефти.

Теперь Нобель вынашивал мечту об использовании двигателя в качестве привода для движения судна. Многие инженеры скептически отнеслись к этой идее, находя достаточно веские основания в пользу паровой машины, а не дизеля. Однако элементарные расчеты убеждали Нобеля в огромных достоинствах дизеля. В первую очередь, он имел высокое КПД, что говорило о его экономичности. Для дизеля требовалось топлива в 4 раза меньше, чем для паровой машины такой же мощности. Сокращение расходов топлива открывало большие перспективы перед судоходством в коммерческом и военном флоте. При одинаковой дальности плавания теплоход, снабженный дизелем, может взять запас топлива в 4 раза меньше, чем пароход, увеличив тем самым свою грузоподъемность. Совершая рейс в 10 тыс. миль с грузоподъемностью в одну тысячу тонн, теплоход перевозил груза в 2 раза больше, чем одинаковый с ним пароход. Еще одно из преимуществ теплохода заключалось в том, что загрузка нефтью производилась наливом. В то время, как уголь в пароход грузили вручную. Правда, уголь был дешевле нефти.

При проектировании первого теплохода дизель связали с гребным валом через передачу, что давало возможность менять направление вращения винта и число его оборотов. В 1903 году на барже «Вандал» установили 3 дизеля мощностью по 120 л.с. С ними в паре работали 3 электрогенератора, подававших ток на 3 электродвигателя, которые вращалм гребные винты. Баржа «Вандал» 1903 годПри переключении обмоток менялось направление вращения и режим. Такая система привода была дорогой и требовала больших затрат энергии. В 1904 году на судне «Сармат» было установлено 2 дизеля по 180 л.с. и 2 электрогенератора. Дизель соединялся с электрогенератором, дальше с помощью муфты — с гребным винтом, где размещался электромотор. Дизель работал на винт при переднем ходе, при этом электродвигатель и генератор вращались как маховики, не получая и не давая тока. Двигатель работал на электрогенератор при заднем ходе. Электрогенератор подавал ток на электромотор, гребной винт получал обратное вращение.

Широкому распространению теплоходов пока мешало отсутствие реверса. В 1908 году наконец был создан реверсный двигатель. В нем нужно было иметь механизм для перестановки распределения, а также устройство для пуска в ход двигателя в любом положении коленчатого вала. Подводная лодка «Акула»Дизельные машины были установлены в 1908 году на первой в мире подводной лодке «Минога», они были трехцилиндровые. Чтобы выйти из мертвого хода, переход от работы воздухом на работу нефтью шел постепенно. Вначале на нефть переключался один цилиндр, оставшиеся два работали воздухом. Когда первый цилиндр давал рабочий ход, переводили на нефть второй цилиндр, а потом — третий. Последовательность вспышек и разновременность позволяли выводить коленчатый вал из разных положений. Увеличивая и уменьшая подачу нефти, можно было регулировать число оборотов. Все проблемы в работе судовой дизельной машины были решены. Подводную лодку «Акула» оснастили вторым реверсным двигателем, затем их стали устанавливать на нефтеналивных судах.

Вскоре дизель-моторы в роли судовых машин начали внедрятся во всем мире. Сначала дизели устанавливались на небольшие суда, но в 1911 и 1912 годах Англия и Германия принялись за строительство нескольких крупных теплоходов. Первый товарно-пассажирский теплоход грузоподъемностью 7,4 тыс. тонн и водоизмещением — 3200 тонн сошел со стапелей в 1912 году. «Зеландия» удачно завершила свое первое плавание. 160 тысяч марок — сумма экономии в год, которую даст эксплуатация «Зеландии» по сравнению с пароходом одинакового класса, решила судьбу теплоходов.

© 2017 Мир великих открытий | При использовании материалов с сайта активная ссылка на mirnovogo.ru обязательна