Колісний пароплав

Колісний пароплав — різновид пароплава, що урухомлюється гребними колесами (двома, рідше одним).

Колісний пароплав

Колісний пароплав у Вікісховищі

Типи колісних пароплавів

«Грейт-Істерн», найбільший корабель XIX століття, мав водночас і колісний і гвинтовий рушій

Бічне колесо

На пароплавах з бічними колесами використовується пара гребних коліс, закріплених по бортах. Така схема використовувалася до появи самих пароплавів (на суднах, урухомлюваних мускульною силою людей або тварин), у 1774 році для обертання коліс був уперше застосований паровий привод («Пальміпед» Клода де Жуффруа). Зараз використовуються для річкового і прибережного плавання, колись за такою схемою будувалися й океанські колісні пароплави.

Кормове колесо

American Queen — найбільший у світі задньоколісний пароплав

У пароплавів з кормовим (заднім) колесом воно розміщається за кормою, його вал кріпиться на спеціальних кронштейнах^[1]. Використовувався переважно на річках, у деяких місцях (наприклад, на Міссісіпі) вони використовуються й досі.

Хоча перші пароплави з кормовими колесами були винайдені в Європі, найбільшу популярність вони мали в Північній Америці, особливо на річці Міссісіпі. Пароплав «Enterprise» був побудований у Браунсвіллі, штат Пенсільванія, в 1814 році; і його плавання показали рентабельність парового судноплавства на Міссісіпі і її притоках^[2][3][4]. Другий пароплав з кормовим колесом «Washington» (1816), мав дві палуби і служив прототипом для всіх наступних пароплавів Міссісіпі, включаючи прославлені в книзі Марка Твена «Життя на Міссісіпі»^[5].

Перевагою пароплавів із кормовим колесом є їх менша ширина, що уможливлює прохід через вузькі канали й шлюзи (у той час як пароплави з бічними колесами можуть мати загальну ширину, що перевищує майже вдвічі ширину самого корпусу)^[6]. Проте, вони перевищували близько на 10 % пароплави з бічними колесами у вазі та витраті палива^[6]. Оскільки машина у суден із кормовим колесом розташовується на кормі, котли для уникнення диференту мусять розміщати в носовій частині^[6]. Розташування центра обертання на кормі утрудняє керування судном, тому пароплави з бічними колесами зручніші в експлуатації на нерегульованих річках^[6].

Внутрішнє колесо

Крім бічноколісних і задньоколісних, існували судна з внутрішнім гребним колесом, яке розташовувалося всередині корпусу, у спеціальному кільці. Оскільки внутрішнє колесо було краще захищене від пошкоджень, його застосовували на деяких суднах, призначених для льодових плавань^[1].

Будова

Відео роботи шатунів задньоколісного пароплава

Колесо Моргана

Вал машини, на який діють шатуни (колінчастий вал), розташовується горизонтально ближче до міделя або на кормі. На пароплавах з бічними колесами вал розташовується поперек судна, виходячи за борт частинами, до яких приєднуються гребні колеса. Циліндри машини на цих пароплавах можуть встановлюватися по-різному: або похило (з однієї сторони вала чи з обох), або бути хитними, переміщаючись під час робочого циклу у вертикальній площині. На пароплавах з кормовим колесом вал винесений за корму, а циліндри машини розташовуються горизонтально^[7].

Колесо складається з маточини, надітої на вал; від неї розходяться радіуси-рамена, з'єднані декількома концентричними колами; до радіусів кріплять лопаті, паралельно осі вала. Під час обертання вала лопаті чинять опір воді, завдяки чому судно рухається вперед. Якщо колесо сильно занурено у воду, то лопаті, найближчі до виходу і входу в воду, знаходяться під гострим кутом до руху судна, отже, у них частина роботи втрачається на марне підняття вгору і опускання води; тому були придумані колеса з поворотними лопатями (колеса Моргана). У них за допомогою ексцентрика з тягами, поміщеного у зовнішній частині виступу для колеса, лопаті повертаються так, що входять у воду майже у вертикальному положенні. Для захисту екіпажу й пасажирів від бризок колеса накривають кожухами. Число оборотів, яке можна давати колісному пароплаву, — близько 20-50^[7].

• 
  Модель машини колісного буксира «Гданськ»
• 
  Машина з похилим однобічним розташуванням циліндрів
• 
  Машина з похилим двобічним розташуванням циліндрів
• 
  Машина з хитними циліндрами

Військові колісні пароплави

Докладніше: Паровий фрегат

Починаючи з 1820-х років Британський Королівський флот почав будівництво колісних парових фрегатів і парових шлюпів. До 1850 року вони застаріли внаслідок розвитку гвинта, менш вразливого для гарматного вогню. Однак колісні військові кораблі широко використовувалися російським флотом під час Кримської війни 1853—1856 років, а також військово-морським флотом США під час мексиканської війни 1846—1848 років і Громадянської війни в США 1861—1865 років. З появою броненосних лінкорів наприкінці 1850-х років останні колісні фрегати були списані і продані на службу торговому флоту до 1870-х років. Серед них був і «Miami», який в 1867 році став одним з перших пароплавів Бостона^[8].

Недоліки колісних пароплавів

Для великих суден, зокрема призначених для далекого плавання колеса занадто громіздкі, при хвилюванні і хитавиці нерівномірно з обох бортів занурюються у воду, а для військових кораблів колеса незручні ще тим, що легко уражаються ворогом. Головним недоліком є непридатність колеса на хвилюванні, коли ковзання досягає 60 % всієї розвиваної колесом швидкості. Внаслідок цього гребні колеса швидко вийшли з ужитку на морських суднах, але на річкових, завдяки їхній здатності працювати на мілководді, вони становили конкуренцію гвинту ще на початку XX століття^[1].

Примітки

1. Колесо гребное // Военная энциклопедия : [в 18 т.] : [рос.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. В. Сытина^[ru], 1911—1915. (рос.)
2. Western Courier [Louisville, Ky.], 1 June 1815:
   «Arrived in this port, in 25 days from New-Orleans, the Steam-Boat Enterprize, capt. SHRIEVE. The celerity and safety with which this boat descends and ascends the currents of these mighty waters, the improvement of the navigation of which is so advantageous to the western world, must be equally interesting to the farmer and the merchant. The facility and convenience of the passage, in ascending the rivers, are such as to give a decided preference to this mode of navigation, while the size and construction of the boat entitles it to all the advantages which the Ætna and Vesuvius have in vain attempted to monopolize over the free waters of our common country.»
3. American Telegraph [Brownsville, Pa.], 5 July 1815:
   «Arrived at this port on Monday last, the Steam Boat Enterprize, Shreve, of Bridgeport, from New Orleans, in ballast, having discharged her cargo at Pittsburgh. She is the first steam boat that ever made the voyage to the Mouth of the Mississippi and back. She made the voyage from New Orleans to this port, in fifty four days, twenty days on which were employed in loading and unloading freight at different towns on the Mississippi and Ohio, so that she was only thirty four days in active service, in making her voyage, which our readers will remember must be performed against powerful currents, and is upwards of two thousand two hundred miles in length.»
4. Hunter (1993), p. 18:
   «The members of a committee of Congress reporting early in 1816 must have had the achievements of the Enterprise particularly in mind when they declared that the success of steamboat navigation on the Ohio and Mississippi rivers was no longer in doubt.»
5. Life on the Mississippi, by Mark Twain
6. Marek Michalski. To se ne vrati… Epoka śródlądowych statków parowych minęła, nie pozostawiając śladów kultury materialnej. «Morza, Statki i Okręty». 5/2004 (47), , s=69-71 (пол.)
7. Судостроение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
8. USS Miami Civil War Union Navy. Архів оригіналу за 21 жовтня 2020. Процитовано 20 березня 2021.

Джерела

• Судостроение // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп. т.). — СПб., 1890—1907. (рос. дореф.)
• Колесный движитель // Толковый Военно-морской Словарь. — 2010. (рос.)
• Clark, John and Wardle, David (2003). PS Enterprise. Canberra: National Museum of Australia.
• University of Wisconsin–La Crosse Historic Steamboat Photographs [Архівовано 27 вересня 2010 у Wayback Machine.]
• Dumpleton, Bernard, «The Story of the Paddle Steamer», Melksham, 2002.