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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Bateau à vapeur. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un bateau à vapeur est un navire équipé d'une machine à vapeur alternative comme moteur.
L'idée de créer un navire automoteur capable de naviguer contre le vent et les courants est venue il y a très longtemps. Le besoin de tels navires était particulièrement aigu lors de la remontée du fleuve. Il était souvent impossible de naviguer, suivant un chenal sinueux avec un chenal complexe, et il était difficile de ramer à contre-courant. Des transporteurs de barges devaient être embauchés pour soulever des charges, mais ils effectuaient ce travail très lentement. Déjà au Moyen Âge, certains mécaniciens suggéraient d'utiliser une roue hydraulique pour déplacer le navire, qui serait propulsé par des personnes ou des animaux (une description d'un tel moteur est donnée dans un manuscrit ancien vers 527). Cependant, la véritable opportunité de construire un navire automoteur à grande vitesse avec une grande capacité de charge n'est apparue qu'après l'invention de la machine à vapeur. Le premier bateau à vapeur de l'histoire a été construit par l'américain Fitch. Il construisit également en 1787 le second paquebot "Persévérance". Curieusement, dans les deux cas, Fitch a refusé d'utiliser une roue à aubes. Sur son premier bateau à vapeur, la machine mettait les rames en mouvement, de sorte qu'elle se déplaçait à la manière d'une galère.
Fitch lui-même décrit en 1786 le mouvement du navire comme suit : "La course du piston est d'environ 3 pieds, et chaque mouvement le long du cylindre provoque 40 révolutions de l'arbre de travail. Chaque révolution de l'arbre doit mettre en mouvement 12 rames à bêche. avec un mouvement de travail de 5 pieds 6 pouces.Ces rames se déplacent verticalement, imitant le mouvement des rames dans les mains d'un rameur sur un bateau.Lorsque 6 rames (après le coup - coup) sortent de l'eau, 6 autres coulent pour le coup suivant.Deux coups de rames (en avant et en arrière le long du parcours du navire) sont d'environ 11 pieds et sont obtenus par révolution de l'arbre. Comme le montre le dessin joint à la description de Fitch, les avirons étaient montés sur des cadres ; de chaque côté du navire, il y avait trois paires de rames reliées les unes aux autres. Les mouvements des rames, comme l'écrit l'inventeur lui-même, étaient similaires au mouvement d'une rame à main sans dame de nage. Dans le deuxième bateau à vapeur de Fitch, les avirons ont été remplacés par une hélice, dans l'utilisation de laquelle cet inventeur était très en avance sur son temps. En 1788, le Perseverance effectuait déjà des vols réguliers entre Philadelphie et Burlington, transportant 30 passagers chacun. Au total, il a parcouru environ 1000 kilomètres.
Malgré le succès évident des expériences de Fitch, son invention n'a pas été développée à cette époque et est morte avec l'inventeur. Mais on ne peut pas dire que son cas n'ait eu aucune conséquence. Les États-Unis étaient le pays où le besoin d'un navire automoteur se faisait le plus sentir. Il y avait très peu de bonnes autoroutes ou de chemins de terre. Les rivières étaient le seul moyen de communication. Avant d'autres, le juge Livingston a apprécié les capacités du bateau à vapeur. Il ne comprenait pas les détails techniques, mais il était un homme d'affaires très sophistiqué et s'est vite rendu compte qu'avec la bonne taille et une bonne organisation de l'entreprise, le service maritime pouvait rapporter très bien. En 1798, Livingston obtint le droit d'établir un service régulier de bateaux à vapeur sur la rivière Hudson. L'affaire est restée petite - il n'avait pas de bateau à vapeur. Pendant plusieurs années, Livingston a essayé de construire un bateau à vapeur, en utilisant diverses mécaniques. Plusieurs navires à vapeur ont été construits, mais ils ont tous développé une vitesse ne dépassant pas 5 km / h. Il était prématuré de penser à une navigation régulière avec de tels navires. Ayant perdu confiance dans la mécanique locale, Livingston se rend en France en 1801. Ici, il rencontra son compatriote Robert Fulton, qui réfléchit beaucoup au projet de bateau à vapeur et travaillait à l'époque à la création d'un sous-marin. Cependant, il n'avait pas les fonds nécessaires pour mener à bien les deux projets. La rencontre s'est avérée décisive. Livingston a finalement trouvé un mécanicien convenable et Fulton un homme d'affaires prêt à financer son travail. A l'automne 1802, un accord est conclu entre eux. Fulton a promis de construire un navire à vapeur capable de transporter 60 passagers à une vitesse de 13 km / h, et Livingston - de payer tous les frais de fonctionnement. Le bénéfice tiré de l'exploitation du navire devait être divisé par deux. Les premières expériences de Fulton avec des navires automoteurs remontent à 1793, quand il, examinant divers types de roues à aubes, est arrivé à la conclusion qu'une roue à trois ou six pales serait la meilleure. En 1794, après avoir visité Manchester, il était convaincu que le meilleur moteur pour un navire automoteur ne pouvait être qu'une machine à vapeur Watt à double effet. Au cours des années suivantes, Fulton a beaucoup réfléchi à la forme, aux projections et aux contours du navire. Avant de commencer la construction, il est allé sur les eaux à Plombières et y a mené des expériences avec une maquette d'un mètre de long alimentée par une source. Au printemps 1803, Fulton commença la construction de son premier bateau à vapeur à Paris. Il était à fond plat, sans quille saillante, avec une peau lisse. La machine à vapeur de Watt a été louée à une connaissance, mais Fulton lui-même a proposé la conception du mécanisme de transmission. Le navire construit s'est avéré pas assez solide - la coque ne pouvait pas supporter le poids du véhicule. Un jour, lors de fortes vagues sur la Seine, le fond s'est brisé et la voiture empruntée, ainsi que tout son matériel, a coulé au fond. Avec beaucoup de difficulté, tout cela a été remonté à la surface et Fulton a attrapé un grave rhume pendant les travaux de sauvetage. Bientôt, une nouvelle coque du navire beaucoup plus durable fut construite, mesurant 23 m de long et 2 m de large. Un essai d'essai fut effectué en août 5. Pendant une heure et demie, le navire s'est déplacé à une vitesse de 1803 km/h et a fait preuve d'une bonne maniabilité.
Tout d'abord, Fulton offrit son bateau à vapeur à Napoléon, mais il n'était pas intéressé par cette invention. Au printemps 1804, Fulton partit pour l'Angleterre. Ici, il tente en vain de captiver le gouvernement britannique avec le projet de son sous-marin et suit en même temps la fabrication d'une machine à vapeur par la firme Boulton et Watt. La même année, il se rendit en Écosse pour y voir le Charlotte Dundas construit par Symington. (Symington a peut-être été le premier mécanicien européen à avoir achevé avec succès la construction d'un bateau à vapeur automoteur. En 1788, sur ordre d'un grand propriétaire foncier écossais Patrick Miller, il a construit un petit bateau avec une machine à vapeur. Ce bateau à vapeur a été testé sur Dalswinton Lake en Écosse et a atteint des vitesses allant jusqu'à 8 km/h
Une décennie et demie plus tard, Symington a construit un deuxième navire à vapeur, le Charlotte Dundas susmentionné, pour les propriétaires du canal Force Clydon. Il était destiné au transport de barges de fret.) Le vapeur Symington était sans aucun doute un modèle réussi. Sa vitesse moyenne sans barges chargées était d'environ 10 km/h. Cependant, cette expérience n'a pas intéressé les Britanniques. Le navire a été tiré à terre et voué à la ferraille. Fulton était présent lors des essais du Charlotte et a eu l'occasion de se familiariser avec son appareil. Pendant ce temps, Livingston invitait Fulton avec persistance en Amérique. Son beau-frère et concurrent Stevens commença la construction du bateau à vapeur Phoenix en 1806, dans l'espoir de recevoir le privilège sur la route New York-Albany, que Livingston avait expiré en 1807. Nous devions nous dépêcher pour la construction de notre bateau à vapeur. Fulton arriva à New York en décembre 1806. Dès le début du printemps, la coque du bateau à vapeur a été posée. Bientôt, la machine à vapeur commandée précédemment par Watt arriva d'Angleterre. L'installer sur le navire était une tâche très difficile. Fulton a dû résoudre toutes les questions lui-même, car dans tout New York, il ne trouvait pas un seul mécanicien expérimenté. Le paquebot était un navire relativement petit. Il avait un tonnage de 150 tonnes, une longueur de coque de 43 m et une puissance moteur de 20 ch. Deux mâts y furent installés, et à la première occasion, des voiles furent levées pour aider les machines. Le bateau à vapeur de Fulton entreprit son voyage inaugural le 17 août 1807. Le premier bateau à vapeur est souvent appelé le Claremont. En fait, Fulton l'a nommé « North River Steamboat », et « Clermont » était le nom du domaine de son partenaire Livingston sur la rivière Hudson, à 177 km de New York, que le bateau à vapeur a visité lors de son voyage inaugural. Le navire a ensuite continué vers Albany.
La partie moteur consistait en une chaudière en forme de coffre de 6 m de long avec une hauteur et une largeur d'un peu plus de 2 m et un cylindre à vapeur vertical. Deux équilibreurs triangulaires en fonte étaient suspendus de part et d'autre du cylindre. Les bases de ces triangles mesuraient environ 2 m.Les équilibreurs étaient montés sur une tige de fer solide commune, de sorte qu'ils travaillaient ensemble. À l'extrémité supérieure de la tige de piston se trouvait une pièce en forme de T : une barre de fer solide qui se déplaçait dans des guides situés des deux côtés du cylindre. De chaque extrémité de cette partie, descendaient de solides bandes de fer forgé (tiges), qui étaient reliées par des pivots aux extrémités des balanciers. Les autres extrémités des triangles étaient moulées avec des contrepoids en fer. Du haut de chaque triangle partait une bielle reliée à une manivelle disposée sur chacun des axes de roue à aubes ; près de chaque manivelle se trouvaient des roues en fonte d'un diamètre d'environ 1 m. Chacune d'elles mettait en mouvement un engrenage d'un diamètre d'environ 1 m. Les deux engrenages étaient montés sur un arbre commun, au centre duquel se trouvait un volant d'inertie d'un diamètre de 5 m.
Ce navire ne différait en rien de spécial de ses prédécesseurs précédents, mais c'est lui qui était destiné à ouvrir une nouvelle ère dans l'histoire de la navigation. Dans la même année 1807, le Claremont entreprit son voyage inaugural, qui se termina assez bien. Admirant les résultats de ce voyage, Fulton écrivit à un ami : "J'étais devant tous les bateaux et goélettes, et il semblait qu'ils étaient tous à l'ancre. Maintenant, la pertinence de la vapeur pour la propulsion des navires a été pleinement prouvée. York , il est peu probable que 30 personnes auraient cru que mon bateau à vapeur irait ne serait-ce qu'à un mille à l'heure. Alors que nous nous éloignions de la jetée, où de nombreux spectateurs curieux s'étaient rassemblés, j'ai entendu des remarques plutôt sarcastiques. C'est ainsi que les irresponsables saluent toujours ceux qu'ils appellent "philosophes" et "projecteurs"". Pour tout le trajet de New York à Albany, long de 150 milles, fait à contre-courant et par vent contraire, le Claremont a mis 32 heures, couvrant toute la distance à l'aide d'une machine à vapeur. Après quelques améliorations dans la conception de sa progéniture, Fulton établit des vols permanents sur cette route fluviale. Le navire avait trois grandes cabines. Un - pour 36, l'autre - pour 24, le troisième - pour 18 passagers avec 62 lits. De plus, il abritait une cuisine, un buffet et un garde-manger. Pour tous les passagers, des règles uniformes ont été établies. (Parmi eux se trouvaient ceux qui, sous peine d'amende, interdisaient aux "messieurs" de s'allonger en bottes sur un lit ou de s'asseoir sur une table.) Le voyage de New York à Albany coûtait sept dollars, ce qui était beaucoup au prix de cette époque. Néanmoins, il n'y avait pas de fin pour ceux qui voulaient. Pour la première année d'exploitation, "Clermont" a généré un chiffre d'affaires de 16 1816 dollars. Au cours des années suivantes, la Fulton-Livingston Company a construit plusieurs autres navires à vapeur. En 16, elle possédait 60 bateaux à vapeur. L'un d'eux, le Connecticut, possédait déjà une machine de 500 chevaux et un tonnage d'environ 1811 tonneaux.Les propriétaires de voiliers et de bateaux à rames sur l'Hudson rencontrèrent le paquebot avec une grande hostilité, le voyant dès le début comme leur redoutable concurrent. De temps en temps, ils organisaient des collisions de bateaux à vapeur avec des chalands et des chaloupes ou organisaient des embouteillages sur leur chemin. En XNUMX, une loi spéciale a été adoptée, menaçant de punir sévèrement les dommages délibérés causés aux bateaux à vapeur. Bien que Fulton lui-même ait souligné à plusieurs reprises que l'idée du bateau à vapeur ne lui appartenait pas, c'est lui qui lui a donné vie le premier avec succès, et avec sa main légère, l'industrie maritime a commencé à se développer rapidement, d'abord en Amérique, puis à travers le monde. En 1840, plus d'un millier de vapeurs fluviaux naviguaient déjà sur le Mississippi et ses affluents aux seuls États-Unis. Dans le même temps, les navires à vapeur ont commencé à développer des routes maritimes.
En 1819, le vapeur Savannah traversa pour la première fois l'océan Atlantique et arriva d'Amérique en Angleterre. Auteur : Ryzhov K.V.
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