阿基米德号蒸汽船

✍ dations ◷ 2025-06-30 21:03:04 #英国船舰,蒸汽船,19世纪下水,英国的世界之最

阿基米德号(英语:SS Archimedes)是1839年在英国建造的一艘蒸汽船。她是世界上第一艘由螺旋桨驱动的船舰。

阿基米德号影响了船舰技术的发展,除了影响了商用船只外,也同时促使了皇家海军采用螺旋桨。她还启发了伊桑巴德·金德姆·布鲁内尔设计出SS大不列颠号,该船是当时世界上最大的船只,也是第一艘穿越大西洋的螺旋桨推进式轮船。

自从阿基米德于公元前三世纪发明了阿基米德式螺旋抽水机后,人们已掌握了使用螺旋构造移动水的原理。但一直到18世纪蒸汽机发明后,螺旋桨推进系统才慢慢从理论变成实际可用的推进方式,但最初人们尝试建造的原型船只都遭遇到了失败。

公元1807年,罗伯特·富尔顿成功建造出世界上第一个蒸汽动力船北河号。这艘船由桨轮驱动,桨轮因此成为当时最先进的推进系统。但螺旋桨的研究也同时在进行着,在1750年和1830年代之间,许多发明家取得了各种有关螺旋桨的专利,但这些发明很少进入实用化的测试阶段,少部分真的进行实用化测试的发明则无法达到令人满意的效果。

公元1835年,英国的两位发明家约翰·艾瑞克森和法兰西斯·佩蒂特·史密斯各自对螺旋桨展开了研究。史密斯于5月31日首先取得了螺旋桨专利,六周后,在英国工作的瑞典天才工程师艾瑞克森也提交了他的专利。

史密斯随后建造了一艘小型模型船来测试他的发明,并在他自家亨顿农场的一个池塘中展示,之后模型船移到了伦敦的皇家阿德莱德实用科学画廊展出,当时的英国海军部长威廉巴罗爵士也参访了这艘原型船。在获得一位名叫赖特(Wright)的伦敦银行家的赞助后,史密斯建造了一艘30英尺、载重6吨、六匹马力的平底船,并用自己的名字为她命名为号。法兰西斯·史密斯号装设了史密斯自己设计的木制螺旋桨,于1836年11月到1837年9月间在帕丁顿运河上展示。1837年2月的一次航行中,一场偶然的事故造成了两圈的木制螺旋桨损坏,变为只剩下一圈,但史密斯惊讶地发现破损的螺旋桨反而让船只的推进速度从每小时四英里增进为到八英里。史密斯随后将提交一份修改后的专利,以配合这一意外的发现。

在史密斯测试螺旋桨推进船只的同时,艾瑞克森也在进行他自己的测试。公元1837年,艾瑞克森建造了一艘45英尺长的螺旋桨动力蒸汽船,并以他的赞助人,美国驻利物浦的领事之名命名为号。1837年夏天,艾瑞克森在泰晤士河上向英国海军部的资深人员展示了他建造的螺旋桨动力蒸汽船,其中包括海军测量员威廉·西蒙德斯(英语:William Symonds)爵士。尽管测试的船速达到了每小时10英里,足以媲美当时主流的外轮船,但是西蒙德斯与其他海军人员并不重视。海军部认为螺旋桨推进系统无法于远洋航行中使用,而西蒙德斯则认为螺旋桨推进的船只不能有效地操纵。被英国海军部否决后,艾瑞克森建造了第二艘更大的螺旋桨推进船只号,并于1839年将她航行到美国,在那里她很快得被美国海军采用,成为美国海军第一艘螺旋桨推进战舰,普林斯顿号(英语:USS Princeton (1843))。

当时英国海军抱持着螺旋桨不适合用于海上航行的观点,而史密斯决心证明它是错误的。1837年9月,史密斯驾驶他的小船(安装了改良版的单圈铁制螺旋桨)从伦敦的布莱克沃尔出发,航行至肯特郡的海斯,沿途停靠了拉姆斯盖特、多佛和福克斯通等港口。在9月25日返回伦敦的途中,英国海军与官员目睹了史密斯的船只在大海中遭遇到暴风并顺利航行。之后海军部对螺旋桨推进技术的兴趣恢复了,他们鼓励史密斯建造一艘全尺寸的船只,以更确实的验证螺丝桨推进技术的有效性。受到海军重视后,史密斯开始吸引投资者进行投资,包括银行家赖特和工程公司,他们共同成立了一家名为()的新公司。该公司原本预计将首艘建造的船只命名为(),但最终以一位公元前三世纪的伟大发明家阿基米德为船命名为()。

1838年,亨利·维姆斯特(英语:Henry Wimshurst)在伦敦建造了。根据史密斯本人的说法,这艘船是由英国橡木制成的,但在劳氏集团(英语:Lloyd's Register)的登记资料里指出该船至少部分的龙骨是采用波罗的海冷杉。该船长125英尺,宽22.5英尺,载重237吨。她被建造成一艘双桅纵帆船,有着经典的船体线条、细长的raking funnel和桅杆,在当时被认为是一艘漂亮的船只。

一开始,史密斯在寻找合适的发动机时遇到了一些困难,因为螺旋推进器不停发生一些他不熟悉的技术问题。最后J. and G. Rennie公司同意为史密斯设计并建造引擎,而Rennies本身也被说服在船舰及相关技术上共同获取经济利益。

由Rennies公司提供的两台引擎,拥有两个37英寸的三冲程气缸,额定马力约为80,实际马力约为60。引擎转速为26 rpm,通过传动装置以140rpm的转速驱动旋桨,锅炉运作压力为6 psi。1838年10月船只下水后,1839年安装引擎。

齿轮传动系统同样也产生了许多技术问题。史密斯透过圆柱齿轮和内齿轮将引擎的动力传至螺旋桨,其中最大的齿轮使用鹅耳枥属(一种传统上用于在风车上传动的白色木材)制造。但实际运作后发现这个齿轮传动装置噪音很大,而且船尾在航行中会产生很强的震动。

1839年5月2日,阿基米德号展开了她的首航:从伦敦到泰晤士河口附近的施尔尼斯。5月15日,她开始了第一次海上航行:从格雷夫森德 (肯特郡)到朴茨茅斯,她以出乎意料的10节航行速度高速完成了航程。稍后在朴茨茅斯港,阿基米德号在竞速航行中击败了当时英国海军部最快速的船只号,目睹这些表现的海军高级官员因此对阿基米德号产生深刻印象。

相关

  • 俯冲带隐没带(英语:subduction zone),也称“俯冲带”、“消减带”、“隐没带”,指地球的岩石圈中对流的沉降流(downwelling)所在的地区。隐没带存在于聚合板块边缘(convergent plate bound
  • University of California Santa Cruz圣克鲁兹加利福尼亚大学 (英文:University of California, Santa Cruz;缩写:UCSC),简称圣克鲁兹加大,又常被称为加利福尼亚大学圣克鲁兹分校,是十所加利福尼亚大学之一,位于美国加
  • 韦伯伦商品韦伯伦商品(Veblen Good),又称炫耀财,是经济学上用以描述一种商品,其特色是商品需求与商品价格成正向关系,而非正常需求法则的反向关系。这种商品能满足人类的虚荣心,是财富与地位
  • 京山市京山市是湖北省直辖、荆门市代管的县级市 ,素有“鄂中绿宝石”之称 ,地处湖北省中部,大洪山南麓,江汉平原北端,东临安陆市、应城市,西接钟祥市,南连天门市、沙洋县,北倚随州市。京山
  • 克滕宫克滕宫(德语:Schloss Köthen),又译克滕城堡,是位于德国萨克森-安哈尔特州克滕的一座宫殿。 它最初是一座城堡,受护城河的保护。 从1244年到1847年,它是安哈尔特王子和公爵的住所。
  • 清静派清静派是为全真派内部繁衍出七个支派之一,为清静散人孙不二于洛阳近郊的凤仙洞所创,孙不二著有《孙不二坤道功夫次第》(十四首)和《女功内丹》(四首)合称为《孙不二元君法语》,成为
  • 普丽缇·泽塔普丽缇·泽塔(印地语:प्रीति ज़िंटा,Priety Zinta,1975年1月31日-)是一位印度电影女演员。早年学习过英语文学和犯罪心理学,大学毕业后做过广告模特。1997年开始进入电
  • 理查德·詹金斯理查德·戴尔·詹金斯(英语:Richard Dale Jenkins,1947年5月4日-),美国舞台,电影及电视演员。他的演艺生涯始于剧场,而后于1974年他首次登上电影舞台。在二十世纪八十及九十年代频繁
  • 国际数学物理大会国际数学物理大会(International Congress on Mathematical Physics, ICMP)是数学物理学界最大的研究性学术会议。这一会议每三年举办一次,代表国际数学物理联合会(IAMP)。庞加莱
  • 米萨埃尔·帕斯特拉纳·博雷罗米萨埃尔·帕斯特拉纳·博雷罗(西班牙语:Misael Pastrana Borrero,1923年11月13日-1997年8月21日), 哥伦比亚保守党政治家和哥伦比亚总统(1970年-1974年)。夫人(Maria Cristina Ar