Водный транспорт

Содержание

Введение 3

Развитие судостроения 4

Появление теплоходов 7

Моторные катера и глиссеры 9

Суда специального назначения. Танкеры 10

Первые ледоколы 12

Заключение 14

Библиографический список 15

Введение

В мире полно великих изобретений, которые прошли довольно огромный путь в своем развитии и усовершенствовании вплоть до наших дней. Но и на этом их путь не заканчивается. Этими изобретениями разные люди пользуются каждый день, такие как: машина, самолет, поезд, трамвай, автобус и т.д. Но не стоит забывать и водном транспорте такие как: лодки, катера, корабли, теплоходы и т.д. Ведь это тоже великое изобретение, которое в свое время было просто незаменимым, и как у всех изобретений у него есть своя история, начиная с простых водных средств передвижения как плот, лодки, катера до самых сложных, мощных кораблей.

Развитие судостроения

На рубеже XIX и ХХ вв. тоннаж мирового парового флота впервые превысил тоннаж парусного. В 1901 г. тоннаж первого составил 13,9 млн., а второго - 8,2 млн. рег. т. К 1914 г. тоннаж паровых судов возрос до 45 млн., в то время как тоннаж парусников снизился до 4 млн. рег. т.

В 1860 г. английский инженер Джон Элдер предпринял попытку внедрить на английском торговом флоте паровую машину - компаунд. В 1862 г. он получил патент на трехцилиндровую, а затем и на четырехцилиндровую машину.

К концу 60 – х гг. машины такого типа получают в водном транспорте самое широкое распространение. С 70 – х гг. начинается массовое применение компаунд – машин на различного типа судах. Определяется конструктивный тип судовых паровых машин. На винтовых пароходах применялась вертикальная машина, а на колесных – наклонная.

В 1871 г. Англия спускает на воду судно «Оушеник», снабженное компаунд – машиной. Средняя скорость, с которой судно прошло через Антарктику, составляла 14,5 узла (27 км /ч).

Начиная с 1881 г. на судах стали применять паровые машины тройного расширения, что позволило создать в 90 – х гг. океанские почтово – пассажирские суда со скоростью до 20 узлов (37 км/ч).

К концу прошлого столетия мощность судовых компаунд – машин в отдельных случаях достигала 3-5 тыс. л. с., а скорость движения судов – 22,5 узла (42 км/ч).

В России создание паровых грузо – пассажирских судов связано с именем механика и теплотехника В.И. Калашникова (1849-1908). По его проекту в 1871 г. на Сормовском заводе был построен первый двухпалубный пароход «Переворот» грузоподъемностью 800 т. Две поршневые машины обеспечивали судну скорость хода 8узлов (15 км/ч). В 1882 г. Калашников создал весьма экономичный и удобный в эксплуатации вертикальный паровой котел, получивший широкое признание не только в России. В начале 90 – х гг. на Волге появились построенные по проектам Калашникова пароходы «Воля» и «Богатырь», имевшие вертикальные машины с четырехкратным расширением пара.

В 1894 г. английский инженер Ч. О. Парсонс сконструировал и испытал модель парохода с паровой турбиной в два фута (около 61 см). Применение паровой турбины позволило увеличить скорость вращения вала. В 1897 г. Парсонс построил первое судно с паровой турбиной «Турбиния» длиной 30 м и водоизмещением 44 т. «Турбиния» развивала скорость 37 узлов (69км /ч), а мощностью радиальной турбины составляла около 2 тыс. л. с. На тот же вал ротора турбины Парсонс насадил и электрический генератор.

С начала ХХ в. Паровые турбины поучили широкое применение на судах, которые в дальнейшем стали называться турбоходами.

Первым пассажирским пароходом, снабженным паровыми турбинами, был английский пароход «Кинг Эдуард» водоизмещением 562 т, построенный в 1901 г. для пассажирского сообщения через Ла - Манш. Скорость судна была 20 узлов (около 37км/ч).

Первыми турбинными пароходами большего водоизмещения и дальнего плавания был «Викториан» и «Вирджиниан» - два одинаковых судна, построенные в 1904 г. и совершившие рейсы между Европой и Америкой. Водоизмещение каждого было 16 тыс. т, при длине свыше 170 м и осадке 8,5 м. Скорость пароходов составляла около 20 узлов (37 км/ч).

Мощность и скорость морских и океанских судов все более возрастали. Это особенно относится к лайнерам – огромным рейсовым судам, которые строились конкурирующими между собой пароходными компаниями («Къюнард - Лайн», «Уайт – Стар-Лайн», «Северо-Германский Ллойд» и др.). В 1904 г. имелось лишь 4 судна тоннажем больше 10 тыс. рег. т. каждое. В 1906 г. была спущена «Компания», трансатлантический пароход водоизмещением 36 тыс. т, длиной 209 м. В 1907 г. та же компания «Къюнард - Лайн» выстроила «Лузитанию» водоизмещением 36 тыс. т, длиной 247 м и мощностью паровых турбин 6 тыс. л.с. «Лузитания» развивала скорость 25 узлов (47км/ч).

Самым быстроходным турбинным судном (28 узлов-52км/ч), построенным в первое десятилетие ХХ в., была «Мавритания»- английское судно водоизмещением 36 тыс.т., длиной240 м. Мощностью паровых турбин «Мавритании» равнялись 78 тыс.л.с.

В 1907 г. насчитывалось уже 116 турбоходов. Скорость лайнеров возросла на столько, что переход через Атлантический океан стал совершаться за 7,6 и, наконец (перед первой мировой войной) за 5 дней.

Начало ХХ в. было ознаменовано, усилением соперничества Германии и Англии. Это проявилось и в сфере морского транспорта.

С 1890 по 1914 г. тоннаж английского флота вырос на 88 %, а германского на 247%. В эти годы были спущены на воду крупнейшие суда: в Англии – «Аквитания» длиной 275 м и водоизмещением 45 тыс. т., «Олимпик»- 269 м и 60 тыс. т.; в Германии – «Император» длиной 280 м и водоизмещением 52 тыс. т., «Фатерланд» - 289 м и 65,8 тыс. т, «Бисмарк» - 291 м и 64 тыс.т. соответственно.

Появление теплоходов

Важным техническим нововведением было появление дизельных судов – теплоходов.

Идею установки двигателей внутреннего сгорания на судах впервые выдвинул в 1898 г. профессор Петербургского политехнического института К.П. Боклевский (1862-1928).

Первый дизельный танкер «Вандал» был длиной74 м, шириной около 10 м и осадкой около 2 м. Он имел грузоподъемность 820 т и развивал скорость 7,4 узла (14км/ч). На «Вандале» применили электропередачу: установили в середине судна три дизельных мотора с электрическими генераторами по 120 л.с. каждый. Эти «дизель-динамо» посылали ток в три реверсивных электродвигателя, расположенных в карме на валах гребных винтов.

Через год в России был построен второй танкер-теплоход «Сармат». Мощность каждого из его двух двигателей составляла 180 л.с. Несколько позже был спущен на воду лучший из этой серии теплоходов – «Данилиха».

В строительстве теплоходов принимали участие Сормовский, Воткинский, Рыбинский заводы, Путиловская верфь, Новое Адмиральство и Невский завод. Имея передовую технику и квалифицированные кадры рабочих и специалистов, они решили сложные технические задачи. Так, только на Коломенском заводе за одно пятилетие было построено 15 буксиров общей мощностью около 6 тыс.л.с. и 8 грузовых судов общей грузоподъемностью около 20 тыс. т.

В 1908 г. со стапеля Коломенского завода сошел первый в мире морской теплоход «Дело» водоизмещением 5,7 тыс.т, суммарной мощностью двух двигателей 1 тыс.л.с., скоростью 9,5 узлов (около 19км/ч) и грузоподъемностью 4,2 тыс.т. В1912 г. завод выпустил серию грузо – пассажирских теплоходов типа «Бородино». Длина каждого из них достигала 90 м, ширина – 10 м. Общая мощность двух двигателей теплохода составляла 1,2 тыс.л.с., а скорость хода – 10,5 узла (20км/ч).

В 1912 г. на Волге работало 190 теплоходов, что составляло около 9% численности самоходных судов.

В том же году в Дании был спущен на воду первый океанский теплоход «Зеландия» водоизмещением 9,8 тыс.т., длиной 115 м, грузоподъемностью 4,4 тыс.т. Теплоход имел два восьмицилиндровых четырехтактных двигателя по 1,25 тыс.л.с. Этим было положено начало строительству целого ряда теплоходов, совершавших перед первой мировой войной рейсы между Европой, Америкой и Дальним Востоком.

К 1913 г. дизельные моторы работали уже на 300 судах. Однако переход с угля на новый вид горючего только начинался. В общей сложности в 1914 г. на угле плавало более 97% всех судов мира.

Моторные катера и глиссеры

К концу ХIХ в. Относится появление моторных катеров с двигателем внутреннего сгорания.

В 1886 г. немецкий инженер Г. Даймлер построил и испытал первый в мире моторный катер «Неккар» длиной 6 м и мощностью 2 л.с. В 1889 г. Парижский парусный клуб провел первые гонки морских судов, а в 1913 г. состоялись первые международные соревнования. Скорость моторных катеров того времени не превышала 25-30 км/ч.

Россия была одним из первых государств, использовавших на мелких судах двигатели внутреннего сгорания. В 1990 г. по проекту П. Н. Беляева на заводе «Старлей» в Петербурге был построен первый моторный катер. В 1904 г. было начато производство серийных карбюраторных судовых двигателей мощностью от 6 до 50 л.с.

Развитие и усовершенствование моторных катеров как водного транспортного средства привело к тому, что уже в 1912 г. их скорость достигала 80 км/ч.

Однако этим возможности увеличения скорости хода моторных судов были исчерпаны.

Дальнейший рост скоростей был связан с созданием глиссеров.

Первый глиссер был построен французским изобретателем К. Адером в 1867 г. Однако в широких масштабах эти суда стали строиться после создания мощных и легких двигателей внутреннего сгорания. Уже в 1908 г. скорость глиссеров возросла до 58 км/ч.

В России строительство глиссеров началось в Петербурге с 1908 г. Скорость отечественных глиссеров достигала 50-55 км/ч.

Суда специального назначения. Танкеры

Использование в судостроении железа и стали, разнообразных и мощных двигателей позволило создать суда специального назначения.

В 1863 г. появились специальные паровые суда с одной диаметральной переборкой для перевозки нефти. Нефть на таких судах (танкерах) перевозилась в наливных цистернах.

Первым мореходным специальным судом для перевозки нефти без цистерн, а прямо в трюме стал в то время английский танкер «Атлантик».

В России первые танкеры были спущены на воду в 1878 г. Это были два специальных нефтеналивных парохода типа «Зороастр». В них с помощью продольных и поперечных переборок были оборудованы трюмные отсеки для приема и хранения нефти. Грузоподъемность каждого танкера составляла 250 т. С начала в каждом из них размещали по 8 цилиндрических вкладных цистерн, которые впоследствии были сняты, и нефть стали наливать прямо в трюмы.

В 1882 г. был построен паровой танкер «Спаситель» грузоподъемностью 670 т. В основных чертах он послужил прообразом современных танкеров.

В 1885 г. Русское общество пароходства и торговли (РОПиТ) заказало в Швеции морской танкер «Свет», а затем в Англии второй – «Луч». В 1888 г. оба судна сделали 47 рейсов из Батума в Одессу и перевезли около 71 тыс. т. керосина.

В Англии танкеры такого же класса появились в 1886 г.

В этом же году на воду был спущен немецкий танкер «Глюкауф» дедвейтом около 3 тыс. т.

Вопросу постройки специальных морских и речных нефтеналивных судов уделяли большое внимание Д. И. Менделеев и В. Г. Шухов.

В начале ХХ в. средняя величина дедвейта танкеров не превышала 5 тыс. т. Шухов установил приоритет России в деле проектирования и строительства крупнотоннажных (до 12 тыс. т.) речных нефтеналивных барж.

Наряду с нефтеналивными судами в этот период спускаются на воду паровые и паротурбинные сухогрузы: рудовозы и лесовозы.

Дальнейшая специализация судостроения была связана с постройками, помимо грузовых и пассажирских теплоходов, рыболовецких судов.

В 1905 г. в одной из норвежских гаваней снялось с якоря первое в мире судно – фабрика для переработки китовых туш.

Первые ледоколы

Другими суднами специального назначения были ледоколы. Идея создания ледоколов принадлежит русским ученым и изобретателям.

В 1864 г. кронштадтский судовладелец М. О. Бритнев предложил использовать для разрушения ледового покрова вес самого судна, набегающего на кромку льда. После предварительных испытаний у грузо – пассажирского судна «Пайлот» было переделано и укреплено носовое образование с таким расчетом, чтобы оно своим наклонным форштевнем давило и ломало кромку льда. Так был создан первый в мире ледокол. Он курсировал между Кронштадтом и Ораниенбаумом.

Позднее Бритнев построил более совершенный ледокол «Бой» с машиной в 250 л.с., обладавший лучшей проходимостью во льдах.

С конца ХIХ в. в России начали создавать ледокольный флот. В 1897 г. вступил в строй ледокол «Надежный» водоизмещением 1525 т. с машинами мощностью 2,5 тыс.л.с. датской фирмы «Бурмейстер ог Вайк».

В 1897 г. на английской верфи Армстронг в Ньюкасле был заложен крупнейший по тому времени ледокол для русского арктического флота «Ермак». Идею создания мощного ледокола для исследования Арктики высказал русский флотоводец, вице – адмирал С.О. Макаров (1848-1904), он же руководил постройкой этого ледокола. В создании «Ермака» участвовал Д.И. Менделеев и собирался сам отправиться на нем в экспедицию.

«Ермак» имел форштевень, наклонный назад, что позволяло ледоколу носовой частью как бы вползать на кромку льда и проламывать его. Длина корабля была 97,5 м, ширина 21,6 м, осадка 7,3 м, водоизмещение 8730 т. Ледокол имел 3 паровых машины, обшей мощностью 9,4 тыс. л. с., что позволяло развивать скорость вне льдов 12 узлов (22 км/ч). Экипаж корабля насчитывал 102 человека.

Летом 1889 г. «Ермак» под командованием С.О. Макарова совершил первое плавание в Арктику к Шпицбергу и Земле Фланца Иосифа. «Ермак» был первым в мире ледоколом, способным форсировать тяжелые льды и обеспечивать безопасную проводку судов. При первом плавание «Ермака» С. О. Макаров впервые использовал киноаппарат, чтобы получить точную запись движения корабля. В 1900 г. с борта ледокола А. С. Попов передал первую в мире радиограмму и спас группу рыбаков, унесенных в море на льдине. В том же году «Ермак» участвовал в спасении броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на мель у острова Гогланд.

В 1901 г. в Рижском порту замерзли десятки судов с грузом, предвиделись огромные убытки. Появление «Ермака» сразу изменило обстановку: за шесть недель он провел через льды 43 грузовых судна. В том же году под командованием С. О. Макарова «Ермак» дошел до северо-западного берега Новой Земли.

За первые 12 лет плавания «Ермак» провел через льды в Финский залив более тысячи судов.

Заключение

Развитие судостроения сыграло огромную роль в истории. С их помощью стало возможным перевозить груз с одного материка на другой. Стало возможным путешествовать, а так же морские суда очень помогали и в военных целях. Огромный вклад в судостроение оказали не только иностранные ученые, но и русские ученые, такие как В. И. Калашников пароход «Воля» и «Богатырь», Д. И. Менделеев и В.Г. Шухов специальные морские нефтеналивные суда и баржи, а так же ледокол «Ермак», без которого было бы довольно проблематично исследовать Арктику.